La matematica può aiutare a fare dei calcoli in natura? La risposta è sì. Pare che il luogo in cui gli alberi si raggruppano nelle savane del mondo non è principalmente determinato da influenze ambientali. Piuttosto si seguono invece modelli distinti che possono essere descritti matematicamente. Questo è emerso da uno studio pubblicato sulla rivista della National Academy of Sciences.

I calcoli matematici sulla natura: dove crescono gli alberi?

Secondo lo studio alcuni processi universali governano i modelli spaziali nelle distribuzioni degli alberi. Nonostante ciò, sebbene il raggruppamento degli alberi possa sembrare imprevedibile localmente, la vegetazione è invece fortemente strutturata da distribuzioni statistiche e matematiche regolari.

Gli scienziati che studiano questioni come il ciclo globale del carbonio o la conservazione della biodiversità vogliono capire perché la vegetazione cresce in alcuni luoghi e non in altri. I modelli di gruppi che punteggiano la savana, che copre il 40% dei tropici globali, non si possono spiegare con fattori ambientali come la pioggia o il tipo di suolo.

Il team di ricerca ha utilizzato aeroplani dotati di sofisticate tecnologie di telerilevamento per esaminare i gruppi di alberi su un’area sudafricana. E dalla panoramica sono emersi modelli distinguibili.

La conclusione dello studio

A guardare le cose da terra, quello che vediamo è un guazzabuglio disordinato, ha detto il prof Staver, coordinatore dello studio. “Quello che abbiamo trovato dall’alto era ancora un guazzabuglio, ma era un guazzabuglio molto strutturato.”

Lo schema dei gruppi che hanno trovato su scala più ampia può essere spiegato chiaramente da un fenomeno statistico noto come legge di alimentazione o distribuzione priva di scale, che in genere può essere applicata solo con dataset di grandi dimensioni.

Staver e i suoi colleghi hanno in programma di indagare se lo stesso tipo di legge possa governare gli alberi in altre savane. In questo modo si potrebbe effettivamente riuscire a prevedere dove le savane potrebbero sostenere la vegetazione o persino scoprire regole ecologiche più generali.