Monitoraggio delle infestazioni di Ips typographus con l'impiego di immagini satellitari in Friuli Venezia Giulia

The European spruce bark beetle (Ips typographus L.) is considered as one of the most destructive and harmful pests of Norway spruce forests in Europe. Several bark beetle outbreaks occurred across the Alpine region after Vaia storm of 2018 and were exacerbated by climate change. These outbreaks made monitoring and control of this pest increasingly critical. In Friuli Venezia Giulia, it is also the main agent of biotic damage, with over 450.000 m³ of timber damaged in the past three decades. The goals of this thesis are: 1) using high-resolution multispectral satellite images (Planet), five different vegetational indices were tested in order to identify the one with the best performance for the identification of the areas infested by the bark beetle; 2) assessing the effects of 2022 salvage logging on the following’s year damage (2023); 3) studying the distribution of bark beetle infestations across different forest categories to determine whether certain categories might be differently affected by the pest. The results showed that NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) is the vegetational index that best performed to detect bark beetle damage in 2023 over the study area, and it was therefore considered the most reliable for the analysis. Moreover, high-intensity timber harvesting (> 50%) effectively reduce damage in the following year, while lower-intensity operations (< 50%) are associated to an increase of infestation in the following year. When considering forest categories, the analysis shows that pure spruce mountain forests, pure spruce plantations and reforestation stands are more vulnerable to beetle attacks. On the other hand, spruce-broadleaf mixed forests appear less susceptible to bark beetle damage. The study also showed that the level of damage significantly varies depending on forest category and intensity of timber harvesting: with high-intensity timber harvesting (> 50%) a significant reduction in damage was observed in the following year in pure spruce alpine forests and spontaneous secondary forest, compared to sites where timber harvesting was below of 50%. Based on these findings, the importance of an integrated approach that includes continuous monitoring supported by remote sensing, timely and intensive salvage logging and forest management, oriented to species and structural diversity in forest stands, has been highlighted. Such measures could effectively manage future spruce bark beetle outbreaks.

Il bostrico tipografo, Ips typographus (L.), è da sempre considerato come tra gli insetti più distruttivi e dannosi delle formazioni forestali di abete rosso in Europa. Le gravi pullulazioni di bostrico verificatesi sull’arco alpino conseguentemente alla tempesta Vaia del 2018 ed amplificate dai cambiamenti climatici richiedono sforzi sempre maggiori, per il monitoraggio e il contenimento del parassita. Questo scolitide è anche il principale agente di danno biotico in Friuli Venezia Giulia, con oltre 450.000 m3 di legname danneggiato nell’ultimo trentennio. Il presente lavoro di tesi si è prefissato i seguenti obiettivi: 1) attraverso l’impiego di immagini satellitari multispettrali ad alta risoluzione (Planet) sono stati testati cinque diversi indici vegetazionali al fine di individuare quello più performante per l’individuazione delle aree infestate dallo scolitide; 2) è stato poi valutato l’effetto delle utilizzazioni forestali del 2022 del legname bostricato sui danni causati dalle infestazioni nell’anno successivo (2023); 3) infine, è stata studiata la distribuzione delle infestazioni da bostrico nelle principali categorie forestali, per comprendere se diverse formazioni forestali potessero favorire o limitare la diffusione del parassita. Dai risultati emerge che NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) è l’indice vegetazionale che ha risposto meglio nella perimetrazione del danno da bostrico 2023 in tutti i comuni dell’area di studio e pertanto è stato ritenuto anche il più affidabile da impiegare per le elaborazioni successive. Relativamente all’analisi sugli effetti delle utilizzazioni sul danno si è osservato che tassi di utilizzazione elevati (> 50%) contribuiscono efficacemente alla riduzione dei danni nell’anno successivo. Al contrario, a basse intensità di utilizzazione rispetto al bostricato (<50%), corrisponde un aumento dei danni nell’anno seguente. Relativamente all’analisi sulle categorie forestali è stato osservato che peccete montane, secondarie e di sostituzione sono maggiormente suscettibili all’attacco di I. typographus. I consorzi misti, invece si dimostrano meno vulnerabili ai danni dello scolitide. Inoltre, è stato osservato che il danno si manifesta a seguito di un’interazione significativa fra la categoria forestale e l’intensità delle utilizzazioni: con utilizzazioni superiori al 50% nel 2022 è stata osservata una riduzione significativa del danno nell’anno seguente nelle neocolonizzazioni e nelle peccete subalpine, rispetto ai siti in cui l’utilizzazione è stata inferiore del 50%. Alla luce di quanto ottenuto, si evidenzia l’importanza di un approccio integrato che includa un monitoraggio continuo basato anche sull’impiego di tecniche di telerilevamento, interventi di bonifica fitosanitaria realizzati in modo tempestivo ed intenso, nonché una gestione forestale orientata ad aumentare la diversità specifica e strutturale dei popolamenti. In questo modo le future infestazioni da bostrico tipografo possono essere gestite efficacemente.