THe FoReST AS A CoMPLeX BIoLoGICAL SYSTeM: THeoReTICAL AnD PRACTICAL ConSeQUenCeS

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T

heforesT

:

muchmorecomplex ThanweThink

The first point of the Manifesto for Systemic Silviculture states: “The forest is a complex bio- logical system and, like all living systems, it is an entity with intrinsic value and rights which must be protected and maintained”.

I will briefly examine the concept of com- plex adaptive systems in the current scientific debate: my aim is to concentrate on the logical connections between the new complexity para- digm, theoretical aspects and operational con- sequences in the field of silviculture and forest management. I will try to analyze one question in particular, i.e. the fact that in the complexity paradigm forecasting power is weak, particu- larly at the stand level. I believe that this is the most difficult change to accept because of the reductionist and mechanist imprinting which

characterizes our education system in general and the forestry paradigm in particular. In my opinion, this is also the crucial point to the de- bate on how both natural and socio-economic systems will react to the anticipated climate change and what we need to do to confront this change.

Until most of the last century, natural resource utilization has referred to what ecologists have termed the “classic paradigm” (M

effe

and C

ar

-

roll

, 1997). This paradigm has treated popula- tion, community and ecosystem dynamics as if they were functioning in a static environment that follows predictable trajectories. Scientific interest has concentrated on defining linear laws that regulate relationship between birth rate, death rate and somatic growth (H

ilborn

et al., 1995). According to this view of reality, until exploitation rate does not exceed regen- eration rate, the resource will not be consumed

SUSAnnA noCenTInI (*)

THe FoReST AS A CoMPLeX BIoLoGICAL SYSTeM:

THeoReTICAL AnD PRACTICAL ConSeQUenCeS

(*) Department of Agricultural and Forest economics, engineering, Sciences and Technologies, University of Florence;

susanna.nocentini@unifi.it

The first point of the “Manifesto for Systemic Silviculture” is examined. The concept of complex adaptive system is analyzed within the current scientific debate and theoretical and operational consequences in the field of silviculture and forest management are discussed.

The “classic paradigm” in natural resource management has treated population, community and ecosystem dynamics as if they were functioning in a static environment following predictable trajectories.

The last decades of the 20^th century have seen the birth of hypotheses on ecosystem functioning that have evidenced that they are complex systems, characterized by nonlinear and unpredictable changes and modifications. Systemic silviculture and management, by considering the forest a complex and adaptive biological system, integrate these assumptions into analysis, methods and operational procedures which are coherent with this concept. With systemic silviculture, management proceeds following a co- evolutionary continuum between human intervention and the system’s reaction.

It is concluded that a cycle is over, that of the forest considered as an instrumental entity which can be managed according to predefined models to answer specific aims: history has clearly shown that over two centuries of efforts to make forest ecosystems predictable have transformed forests into plantations and silviculture into tree cultivation for wood production.

Keywords: systemic silviculture; complexity; forest management; command and control approach.

Parole chiave: selvicoltura sistemica; complessità; gestione forestale; comando e controllo.

Citazione - nocenTini S., 2011 – The forest as a complex biological system: theoretical and practical consequences. L’Italia Forestale e Montana, 66 (3): 191-196. doi: 10.4129/ifm.2011.3.02

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192 s. nocenTini ifm lxvi - 3/2011

and we do not need to worry. Thus, within this static and linear view continuity of production depends on the possibility of predicting regen- eration rate with great accuracy.

Coherently with this paradigm, silviculture and forest management have considered the forest as the sum of individual trees which can be organized spatially and temporally to answer management requirements. Both of these dis- ciplines have pursued this forest arrangement through cultivation techniques aimed at guar- anteeing stand regeneration (the silvicultural system) on the one hand, and by planning sil- vicultural operations in time and space in the attempt of obtaining a maximum, constant and predictable annual production, or more recently, a sustained production of goods and services (H

ellrigl

, 1986) on the other hand.

The forest has been considered as an instru- mental entity.

The vision of nature upheld by this classic paradigm has long been put under criticism.

R

oberT

m

ay

, in 1973, introduced the con- cept of ecological complexity in the famous book “Stability and complexity in model eco- systems”. The last decades of the 20th century have seen the birth of hypotheses on ecosystem functioning that have evidenced that they are complex systems, characterized by nonlinear and unpredictable changes and modifications (H

olling

, 1986; P

ickeTT

et al., 1992, L

udwig

et al., 1993; H

ilborn

et al., 1995; H

olling

and M

effe

, 1996; P

erry

and A

maranThus

, 1997).

In 1998, L

evin

wrote that “ecosystems, and indeed the global biosphere, are prototypical examples of complex adaptive systems, in which macroscopic system properties such as trophic structure, diversity-productivity relationships, and patterns of nutrient flux emerge from in- teractions among components, and may feed back to influence the subsequent development of those interactions”.

L

evin

based his definition of Complex Adap- tive System on the work of a

rThur

and col- leagues (1997) of the Santa Fe Institute who identified six properties which can apply to any complex adaptive system:

– dispersed interaction;

– absence of a global controller;

– cross-cutting hierarchical organization;

– continual adaptation;

– perpetual novelty;

– far-from-equilibrium dynamics.

From then on there has been a growing inter- est in using concepts and methods of complex systems science for describing and explain- ing ecological phenomena. But, according to A

nand

et al. (2010) despite growing recogni- tion of the utility of CSS in many disciplines, the field of ecological complexity has yet to be widely adopted by ecologists and remains con- troversial to many.

The idea that a forest must be considered a complex biological system, and that there is the need to change paradigm in the theoreti- cal bases of silviculture and forest management, had been anticipated by what we can now truly define as the “Italian school of silvosystemics”, originated from an intuition of C

iancio

(1992) and which was established with the formal defi- nition of systemic silviculture in the book “The forest and man” (C

iancio

, 1997; c

iancio

and n

ocenTini

, 1997). At the time this book was published, it received little attention or negative reviews (e.g. M

alcolm

, 1999). More recently, in the book “A critique of silviculture: man- aging for complexity”, P

ueTTmann

, c

oaTes

and M

essier

(2009) analyse the development of silviculture and forest management in the light of the complex adaptive system theory.

These authors strongly support the idea that it is time to overcome the reductionist paradigm which has characterized and still characterizes research and management in silviculture and move towards managing forests as complex adaptive systems. The authors, in their critique of traditional silviculture, use practically the same arguments that we used in 1997. Maybe the times were not ripe then for this profound paradigmatic change, but it is now gaining an increasing support worldwide.

T

heforesT

:

neiThercompleTely predicTablenorcompleTelyrandom

If we accept the fact that the forest is a com-

plex biological system, thus overcoming the re-

(3)

TheforesTasacomplexbiologicalsysTem 193

ductionist and mecanicist view, then we must

accept the fact that forest ecosystem’s organiza- tion and reactions follow processes which are neither totally predictable nor totally random (A

nand

et al., 2010).

This brings us to consider our relation with the concept of the future. In forestry, from a scientific and operational perspective, the future has always been considered as practi- cally unchangeable, at least concerning the main factors influencing forest productiv- ity and stand development. In practice this has been translated into the definition of the

“best” structure, composition and organiza- tion of the forest for fulfilling management objectives. The following step is to translate this forest model in silvicultural prescriptions within “closed” plans. In this view, forest eco- systems are considered as systems which can be totally understood in their functioning and thus shaped so that future results meet man- agement aims. This implies faith in the fact that ecosystems react to cultivation in a pre- dictable and linear manner.

This way of thinking is a clear example of what H

olling

and M

effe

(1996) have defined as “command and control” approach, which implicitly assumes that that the problem is well- bounded, clearly defined, relatively simple, and generally linear with respect to cause and ef- fect”. But h

olling

and m

effe

also point out that “when these same methods of control are applied to a complex, nonlinear, and poorly understood natural world, and when the same predictable outcomes are expected but rarely obtained, severe ecological, social, and eco- nomic repercussions result.” Furthermore “A frequent, perhaps universal result of command and control as applied to natural resource man- agement is reduction of the range of natural variation of systems – their structure, function, or both – in an attempt to increase their pre- dictability or stability” (H

olling

and m

effe

, 1996).

When we have become aware that the fu- ture might also rapidly change following cli- mate change, the reductionist approach of forest management has lost another of its strong points: a certain and predictable future.

C

oreau

et al. (2009) have pointed out, citing I

banez

et al. (2006), that in studying future de- velopment of ecosystems, complexity in ecol- ogy often leads us to either simplify the system (by choosing a particular mechanism or part of the system) or to aggregate data from differ- ent sources and scales in a single, complicated quantitative model. This may be satisfactory when the main objective is to increase our un- derstanding of current functioning and dynam- ics, but is less useful to study futures, where we need to emphasize what is not known (B

ell

, 2003). C

oreau

et al. (2009) further point out that “studying the future leads us to take a standpoint beyond the limits of predictive mod- els that cannot in theory be used outside the range of parameters and conditions for which they have been built (P

earson

et al., 2006)”.

It is important also to remember that a de- tailed knowledge of autoecological processes cannot be simply aggregated to represent an entire ecosystem (H

olling

, 1992). ecological systems are complex, often unique, and cur- rently unpredictable beyond limited generali- ties (M

effe

and C

arrol

, 1997).

K

ay

and R

egier

(2000) also point out how the premise of the conventional approach to ecosystem management is that it is possible to predict and anticipate consequences of de- cisions, a sort of “anticipatory management”.

This means that “once all the necessary in- formation is gathered to make scientific fore- cast, the “right” decision can be made. This approach is simply not valid when dealing with complex systems. Given the limitations imposed by complexity, management and de- cision-making strategies must focus on main- taining the capacity to adapt to changing envi- ronmental conditions”. According to L

evin

et al. (1998) the key to resilience in any complex adaptive system is in the maintenance of het- erogeneity, the essential variation that enables adaptation.

Simplified structure and composition of for-

est ecosystems managed with a command and

control approach are exogenous, they do not

derive from endogenous processes, and there-

fore make these systems fragile, more vulnera-

ble to stress, such as parasites, climate changes,

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194 s. nocenTini ifm lxvi - 3/2011

etc. and thus more prone to collapse by being unable to respond in an adaptive way.

All this points out how risky it is to continue on this road, now that we are aware that (1) the future is neither certain nor exactly predictable and (2) forest ecosystems are complex adap- tive systems interacting with complex socio- economic systems.

K

ay

and R

egier

(2000) suggest changing to a non-normal science, where monitoring, i.e.

“the activity of observing the human and natu- ral systems and synthesizing the observations together into a narrative of how the situation has actually unfolded and how it might un- fold in the future” is the basis for governance and management, i.e. the continuing process of “learning, revisioning and adapting human activities so that human and natural ecosys- tems co-evolve as a self-organizing entity with integrity”.

c

omplexiTy

,

indeTerminaTion andsysTemicsilviculTure

Systemic silviculture and management by considering the forest a complex and adaptive biological system, integrate all these assump- tions into analysis, methods and operational procedures which are coherent with this con- cept (c

iancio

and n

ocenTini

, 2000; 2011).

Systemic silviculture does not refer to a spe- cific stand structure: the forest is considered as “a-structured”, because its structure cannot be defined a priori: structure is a consequence, intrinsically unpredictable and continually changing in time and space, of the interrela- tions between silvicultural interventions and the system’s reactions.

The application of systemic silviculture necessarily leads to a change in classical for- est management (n

ocenTini

, 2005). With systemic silviculture, the adaptive approach is fundamental and is based on the careful and continuous monitoring of the forest reaction to cultivation. Management proceeds following a co-evolutionary continuum between human intervention and the system’s reaction which de facto excludes the typical finalism of linear

processes that lead to the forest’s normalization (c

iancio

et al., 1994; 1995b).

This approach brings together the essence of two forest management methods which have always been considered at the outskirts of classical forest management: the silvicultural method i.e. determining the prescribed cut compartment by compartment according to silvicultural considerations, without any refer- ence to the “normal forest” model (K

nuchel

, 1953; C

iancio

et al., 1995a), and the adaptive approach which was already present in Gur- naud’s control method, even though still tied to the productive vision of the forest (C

iancio

and n

^ocenTini

, 1994; n

^ocenTini

, 2005).

The innovative concept of the minimum standing volume, i.e. the minimum volume which should always be present in a forest, to- gether with the rule of always applying cautious, continuous and capillary interventions, fulfill the precautionary principle and thus eliminate risks of major mistakes. Monitoring the reac- tions of each stand to interventions is the basis for corrections, if necessary, thus adopting a trial and error approach. According to c

orona

and s

coTTi

(2011), this means shifting meth- odological focus from a priori determination to a posteriori assessment which implies a heuris- tic approach. Thus management proceeds as an experiment: reaction to each intervention shall be monitored using appropriate indicators, not as reference of an optimal state, but as param- eters to measure relative change in time (c

ian

-

cio

and n

ocenTini

, 2004).

c

onclusions

Systemic silviculture originated from the awareness that the reference paradigm for man- aging natural resources had changed. Maybe this is why it has received so many critiques: as G

rumbine

wrote (1997), new ideas are often seen as a menace to the status quo.

We believe that a cycle is now over, that of

the forest considered as an instrumental entity

which can be managed according to predefined

models to answer specific aims. History has

clearly shown that after over two centuries of

(5)

TheforesTasacomplexbiologicalsysTem 195

efforts to make forest ecosystems predictable,

we have transformed forests into plantations and silviculture into tree cultivation for wood production (n

ocenTini

, 2009; P

ueTTmann

et al., 2009).

one is free to remain in the reassuring, con- solidated deterministic and reductionist para- digm, but we must be aware that if we consider this the only reference system for managing forests in a sustainable way, foresters will pro- gressively loose all contact with the other ac- tors playing in the complex world of natural resource management, with the rapid and dis- astrous disappearance of any professional space (and credibility) for foresters.

I would like to conclude using P

opper

’s words (1982): we are lucky that the real world is much more interesting and exciting than how reductionist philosophy imagines it.

RIASSUnTo

Il bosco sistema biologico complesso:

ricadute teoriche e applicative

Viene analizzato il concetto di sistema complesso adattativo nel contesto dell’attuale dibattito scientifico e si esaminano le conseguenze scientifiche e operative nel campo della selvicoltura e della gestione forestale.

Il paradigma classico per la gestione delle risorse naturali ha trattato le dinamiche delle popolazioni, delle comu- nità e degli ecosistemi come se avvenissero in un ambiente immutabile e secondo traiettorie prevedibili. Gli ultimi decenni del ventesimo secolo hanno visto la nascita di ipotesi sul funzionamento degli ecosistemi che hanno evidenziato come questi siano sistemi complessi, caratterizzati da cambiamenti e modificazioni non lineari e imprevedibili.

La selvicoltura e la gestione sistemica, considerando il bosco un sistema biologico complesso e adattativo, prevedono analisi, metodi e procedure operative coerenti con questo concetto. Con la selvicoltura sistemica, la gestione procede secondo un continuum coevolutivo fra intervento umano e reazioni del sistema bosco.

ormai si è chiuso un ciclo, quello del bosco visto come una entità strumentale che può essere gestita secondo modelli predefiniti per rispondere a specifici obiettivi: la storia ha chiaramente dimostrato che oltre due secoli di tentativi per rendere gli ecosistemi forestali prevedibili hanno trasformato le foreste in piantagioni e la selvicoltura in arboricoltura da legno.

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(7)

1 Versione in lingua italiana dell’articolo pubblicato sul numero 3/2011 de L’Italia Forestale e Montana.

Citazione: N

OCENTINI

S., 2011 – The forest as a complex biological system: theoretical and practical consequences. L’Italia Forestale e Montana, 66 (3): 191-196. doi: 10.4129/ifm.2011.3.02

SUSANNA NOCENTINI

(*)

IL BOSCO SISTEMA BIOLOGICO COMPLESSO: RICADUTE TEORICHE E APPLICATIVE

(*) Dipartimento Economia, Ingegneria, Scienze e Tecnologie Agrarie e Forestali, Università degli Studi di Firenze; Via S. Bonaventura 13, 50145 Firenze, Italy; susanna.nocentini@unifi.it

Viene analizzato il concetto di sistema complesso adattativo nel contesto dell’attuale dibattito scientifico e si esaminano le conseguenze scientifiche e operative nel campo della selvicoltura e della gestione forestale. Il paradigma classico per la gestione delle risorse naturali ha trattato le dinamiche delle popolazioni, delle comunità e degli ecosistemi come se avvenissero in un ambiente immutabile e secondo traiettorie prevedibili. Gli ultimi decenni del ventesimo secolo hanno visto la nascita di ipotesi sul funzionamento degli ecosistemi che hanno evidenziato come questi siano sistemi complessi, caratterizzati da cambiamenti e modificazioni non lineari e imprevedibili. La selvicoltura e la gestione sistemica, considerando il bosco un sistema biologico complesso e adattativo, prevedono analisi, metodi e procedure operative coerenti con questo concetto. Con la selvicoltura sistemica, la gestione procede secondo un continuum coevolutivo fra intervento umano e reazioni del sistema bosco. Ormai si è chiuso un ciclo, quello del bosco visto come una entità strumentale che può essere gestita secondo modelli predefiniti per rispondere a specifici obiettivi: la storia ha chiaramente dimostrato che oltre due secoli di tentativi per rendere gli ecosistemi forestali prevedibili hanno trasformato le foreste in piantagioni e la selvicoltura in arboricoltura da legno.

Parole chiave: selvicoltura sistemica; complessità; gestione forestale; comando e controllo.

Key words: systemic silviculture; complexity; forest management; command and control approach.

I

L BOSCO

:

MOLTO PIÙ COMPLESSO DI QUANTO SI PENSI

Il primo punto del Manifesto per la selvicoltura sistemica recita:

“Il bosco è un sistema biologico complesso e, come tutti i sistemi viventi, è un’entità che ha valore in sé, un soggetto di diritti che va tutelato, conservato e difeso”.

Con questo mio contributo vorrei esaminare il significato che oggi sta assumendo in campo scientifico il concetto di sistema biologico complesso e quali sono le ricadute teoriche e applicative di questo cambiamento di paradigma nel campo della selvicoltura e della gestione forestale.

Analizzerò quanto sta emergendo dal dibattito in corso sui principali caratteri dei sistemi complessi adattativi e come questa concezione possa aprire nuove prospettive per la conservazione e la gestione sostenibile degli ecosistemi forestali. Su molti aspetti operativi della selvicoltura sistemica dopo di

me parleranno più diffusamente i colleghi e quindi io mi limiterò a esaminare quali sono le connessioni logiche fra questo nuovo paradigma, gli aspetti teorici e le ricadute applicative.

In particolare cercherò di soffermarmi su una questione che credo sia fra le più difficili da comprendere e soprattutto da tradurre in pratica per chi è cresciuto, come la maggior parte di noi, all’interno del paradigma riduzionistico e meccanicistico, cioè il fatto che in questa nuova visione, le previsioni hanno un valore molto debole.

Questo aspetto, a mio parere, è anche il punto cruciale del dibattito sulle risposte dei sistemi non solo naturali ma anche sociali ed economici ai previsti cambiamenti climatici e sulle migliori strategie per affrontarli.

Fino a gran parte del secolo scorso per l’utilizzazione delle risorse naturali si è fatto riferimento a quello che in ecologia è stato definito il paradigma classico (M

EFFE

e C

ARROLL

, 1997).

Questo paradigma ha trattato le dinamiche delle

(8)

2 popolazioni e degli ecosistemi come se si

svolgessero in un ambiente immutabile e secondo andamenti prevedibili. L’interesse scientifico è stato rivolto all’individuazione delle leggi che regolano i rapporti fra nascite, morti e accrescimento somatico (H

ILBORN

et al., 1995). Secondo questa visione della realtà, finché il tasso di utilizzazione non eccede il tasso di rinnovazione, la risorsa non si esaurisce. La continuità della produzione dipende quindi dalla prevedibilità del tasso di rinnovazione.

Coerentemente con questo paradigma, la selvicoltura e l’assestamento forestale hanno considerato il bosco come un insieme di alberi che può essere organizzato per rispondere alle esigenze della gestione. Ambedue queste discipline hanno perseguito da un lato la perpetuità del bosco attraverso tecniche colturali atte a garantire la rinnovazione del popolamento arboreo (il trattamento) e dall’altro la pianificazione delle operazioni selvicolturali nel tempo e nello spazio nel tentativo di ottenere una prodotto annuo massimo e costante, o, più recentemente, la durevolezza dell’erogazione di beni e servizi (H

ELLRIGL

, 1986).

Il bosco è stato concepito come un’entità strumentale.

La visione della natura rappresentata dal paradigma classico da tempo ormai è stata messa in discussione. R

OBERT

M

AY

nel 1973 introdusse il concetto di complessità ecologica nel famoso libro

“Stability and complexity in model ecosystems”.

Gli ultimi decenni del secolo scorso hanno visto così la formulazione di ipotesi sul funzionamento degli ecosistemi che hanno messo in evidenza come questi siano sistemi complessi, caratterizzati da continue e imprevedibili modificazioni e fluttuazioni (H

OLLING

, 1986; P

ICKETT

et al., 1992, L

UDWIG

et al., 1993; H

ILBORN

et al., 1995; H

OLLING

e M

EFFE

, 1996; P

ERRY

e A

MARANTHUS

, 1997).

Nel 1998 L

EVIN

affermò che “Gli ecosistemi, e addirittura, la biosfera globale, sono prototipi di sistemi complessi adattativi, in cui le proprietà macroscopiche del sistema, come la struttura trofica, le relazioni diversità-produttività, e i pattern dei flussi nutritivi emergono dalle interazioni fra componenti, e possono retroagire per influenzare lo sviluppo di queste interazioni”.

Introducendo il concetto di Sistema Complesso Adattativo, L

EVIN

faceva riferimento alla definizione degli economisti B

RIAN

A

RTHUR

, S

TEVEN

D

URLAUF

e D

AVID

L

ANE

dell’Istituto di Santa Fe (1997) che avevano individuato sei proprietà che caratterizzano qualsiasi sistema economico e che si possono applicare a qualsiasi sistema complesso adattativo:

− interazioni disperse;

− assenza di un controllore globale;

− organizzazione gerarchica;

− adattamento continuo;

− novità permanente;

− dinamica lontana dall’equilibrio.

Da allora si è sviluppata una vera e propria linea di pensiero che ha cercato di introdurre in ecologia i concetti e gli strumenti della scienza dei sistemi complessi per descrivere e spiegare i fenomeni ecologici (A

NAND

et al., 2010). Ma, come hanno recentemente scritto A

NAND

e colleghi (2010), nonostante un crescente riconoscimento dell’utilità della scienza della complessità in molte discipline, il campo della complessità ecologica deve ancora essere largamente accettato dagli ecologi e rimane fortemente controverso per molti.

Nel settore forestale, l’idea che anche il bosco risponda a molti dei caratteri dei sistemi complessi adattativi e quindi il riconoscimento della necessità di cambiare riferimento nelle elaborazioni teoriche delle discipline della selvicoltura e dell’assestamento e delle conseguenti ricadute applicative, salvo poche eccezioni, per lungo tempo sono rimasti confinati a quella che potremmo ora a buon diritto definire la

“scuola italiana dei silvosistemici”, nata dalle discussioni avviate già all’inizio degli anni ottanta dello scorso secolo da Ciancio e poi concretizzatesi nel 1996 con la formulazione della selvicoltura sistemica nel libro “Il bosco e l’uomo” (C

IANCIO

, 1992; C

IANCIO

, 1997; C

IANCIO

e N

OCENTINI

, 1997).

All’epoca in cui il libro fu pubblicato, ricevette scarsa attenzione o recensioni negative (es.

M

ALCOLM

, 1999).

Molto più recentemente P

UETTMANN

, C

OATES

e M

ESSIER

(2009), hanno pubblicato un libro da titolo

“A critique of silviculture. Managing for complexity”

- “Una critica della selvicoltura. Gestire per la complessità”. In questo libro gli autori analizzano lo sviluppo della selvicoltura e della gestione forestale e propongono il superamento del paradigma riduzionistico che ha caratterizzato e ancora caratterizza la ricerca e l’attività in campo forestale, con argomentazioni che ricalcano quasi perfettamente quanto avevamo scritto nel famoso e tanto criticato libro “Il bosco e l’uomo”. Il libro di P

UETTMANN

e colleghi ha avuto molte buone recensioni e mi sembra proprio il caso di dire che questo conferma l’aforisma di Victor Hugo che abbiamo appena sentito “Niente è più forte di un’idea per cui il tempo giusto è venuto”!

I

L BOSCO

:

NÉ COMPLETAMENTE PREVEDIBILE

,

NÉ COMPLETAMENTE CASUALE

La proposizione del bosco come sistema

biologico complesso e adattativo, basata sul

(9)

3 superamento della visione riduzionista,

meccanicista, comporta l’accettazione del fatto che l’organizzazione e le reazioni degli ecosistemi forestali seguano processi né completamente prevedibili né completamente casuali (A

NAND

et al., 2010).

Questa affermazione ci costringe a pensare come ci rapportiamo con il concetto di futuro. In campo forestale, da un punto di vista scientifico e operativo, il futuro è sempre stato considerato come immutabile, almeno per quanto riguarda i principali fattori che influenzano la produttività e lo sviluppo del bosco. In pratica questo si è concretizzato nell’individuazione di quel bosco che per struttura, composizione e organizzazione fosse in grado di rispondere in maniera ottimale agli obiettivi della gestione. Il passo successivo è stato quello di tradurre questo modello di bosco in prescrizioni selvicolturali all’interno di piani “chiusi”. In questa visione gli ecosistemi forestali sono considerati come sistemi che possono essere completamente compresi nel loro funzionamento e quindi

“plasmati” in modo che i risultati futuri corrispondano agli obiettivi della gestione. Questo implica a sua volta la fiducia nel fatto che gli ecosistemi forestali reagiscano alla coltivazione e alla gestione in maniera prevedibile.

Questo modo di pensare è un chiaro esempio di quello che H

OLLING

e M

EFFE

(1996) hanno definito l’approccio “comando e controllo” che assume implicitamente che “il problema sia ben delimitato, chiaramente definito, relativamente semplice e generalmente lineare rispetto a causa e effetto”. Ma il problema è che “quando questi stessi metodi vengono applicati al mondo naturale, complesso, non-lineare, poco conosciuto, e quando questi risultati prevedibili sono attesi ma raramente vengono ottenuti, allora si verificano gravi ripercussioni ecologiche, economiche e sociali”. E ancora: “un risultato frequente, forse universale, dell’applicazione dell’approccio comando e controllo alla gestione delle risorse naturali è la riduzione del campo di variazione dei sistemi – nei riguardi della struttura, del funzionamento o di ambedue – nel tentativo di aumentare la loro prevedibilità o stabilità”.

Quando poi si è fatta avanti la consapevolezza che il futuro potrebbe modificarsi anche rapidamente a seguito dei cambiamenti climatici, l’approccio positivista alla gestione forestale ha perso un altro dei suoi pilastri: un futuro certo e prevedibile.

Recentemente C

OREAU

et al., (2009) hanno messo in evidenza come, negli studi sul futuro sviluppo degli ecosistemi, la complessità dei problemi esaminati ha spesso portato o a semplificare il sistema (scegliendo un particolare

meccanismo o una sola parte del sistema) o ad aggregare i dati da diverse fonti e a diverse scale in un unico, complicato modello quantitativo (I

BANEZ

et al., 2006).

Questo può essere utile quando il principale obiettivo è di aumentare la nostra comprensione del funzionamento e della dinamica attuale del sistema, ma è molto meno utile per studiare il futuro, dove è invece necessario evidenziare piuttosto quello che non si conosce (B

ELL

, 2003). Un modello calibrato su dati passati o presenti è scarsamente adatto a studiare il futuro, i modelli predittivi non possono essere teoricamente usati al di fuori del campo dei parametri e delle condizioni per i quali sono stati costruiti (P

EARSON

et al., 2006).

È bene ricordare che “una approfondita conoscenza a scala di grande dettaglio dei processi autoecologici non può essere semplicemente aggregata per rappresentare il comportamento di un ecosistema” (H

OLLING

, 1992). I sistemi ecologici sono complessi, spesso unici e allo stato attuale imprevedibili al di là di limitate generalità (M

EFFE

e C

ARROL

, 1997).

Anche K

AY

e R

EGIER

(2000) sottolineano come la premessa per l’approccio convenzionale nella gestione degli ecosistemi è che sia possibile predire e anticipare le conseguenze delle decisioni, una sorta di “gestione anticipatoria”: in questa visione, si è convinti che una volta che sono state raccolte tutte le informazioni per fare una previsione scientifica, può essere presa la decisione “giusta”. Questo approccio è semplicemente non valido quando si tratta di sistemi complessi. Date le limitazioni imposte dalla complessità, la gestione e le strategie decisionali devono focalizzarsi sul mantenere la capacità ad adattarsi a condizioni ambientali che cambiano.

Secondo L

EVIN

et al. (1998) la chiave alla resilienza nei sistemi complessi e adattativi dipende dal mantenimento dell’eterogeneità e della variabilità, che sono essenziali per consentire l’adattamento. Le strutture semplificate dei sistemi forestali conseguenza di una gestione improntata al criterio del comando e controllo, sono esogene, non derivano da processi endogeni, e rendono quindi questi sistemi fragili, più vulnerabili agli stress, come attacchi parassitari, cambiamenti climatici, ecc. e quindi a rischio di collassare nell’incapacità di rispondere in maniera adattativa.

Tutto questo mette in evidenza come sia

rischioso continuare ancora su questa strada, oggi

che abbiamo la consapevolezza (1) che il futuro non

è né certo né prevedibile, (2) che gli ecosistemi

forestali sono sistemi complessi, adattativi che

interagiscono a loro volta con complessi sistemi

economici e sociali.

(10)

4 K

AY

e R

EGIER

(2000) propongono così il

passaggio a una scienza non-normale e indicano nel monitoraggio cioè “l’attività di osservare i sistemi umani e naturali e di sintetizzare le osservazioni insieme in una narrativa di come la situazione si è effettivamente dispiegata e di come potrebbe dispiegarsi in futuro” la base per la governance e la gestione; cioè per imparare, revisionare e adattare le attività umane così che “gli ecosistemi umani e naturali co-evolvono come una entità auto- organizzante e integra”.

C

OMPLESSITÀ

,

INDETERMINATEZZA E GESTIONE SISTEMICA

La selvicoltura e la gestione sistemica, basate sulla concezione del bosco come sistema biologico, complesso e adattativo, incorporano tutte queste considerazioni e propongono metodi di analisi e procedure applicative coerenti con questi presupposti (C

IANCIO

e N

OCENTINI

, 2000; 2011).

Innanzitutto la selvicoltura sistemica non prende a riferimento una determinata struttura. Il bosco è astrutturato perché non può essere strutturato a priori: la struttura è una proprietà emergente del bosco, una conseguenza, intrinsecamente imprevedibile e continuamente mutevole nel tempo e nello spazio, delle interrelazioni fra interventi e reazione del sistema.

La gestione sistemica comporta necessariamente un cambiamento rispetto all’assestamento classico (N

OCENTINI

, 2005). Fondamentale diviene l’approccio adattativo: si procede attraverso l’attento e continuo monitoraggio delle reazioni del bosco agli interventi.

La gestione procede secondo un continuum coevolutivo fra intervento umano e reazioni del sistema, che di fatto esclude il finalismo tipico dei processi lineari che portano alla normalizzazione del bosco (C

IANCIO

et al., 1994; 1995b).

Questo modo di operare recupera l’essenza di due metodi che sono stati considerati al margine o addirittura fuori dall’assestamento classico, e cioè il criterio colturale, liberato da qualsiasi riferimento alla normalità del bosco (K

NUCHEL

, 1953; C

IANCIO

et al., 1995a), e l’approccio adattativo che era già insito nel metodo del controllo, seppure ancora legato alla visione produttiva del bosco (C

IANCIO

e N

OCENTINI

, 1994; N

OCENTINI

, 2005).

Il concetto innovativo di provvigione minimale, cioè il livello minimo di provvigione da rilasciare sempre e comunque nel bosco, insieme all’indicazione di procedere con interventi cauti, continui e capillari, rispondono all’esigenza di applicare il principio di precauzione e eliminano così qualsiasi rischio di compiere errori. Il monitoraggio

degli effetti della reazione dei popolamenti agli interventi effettuati è la guida per apportare eventuale correttivi, adottando l’approccio per tentativi ed eliminazione degli errori. Il monitoraggio delle reazioni di ogni popolamento agli interventi è la base per eventuali correzioni, seguendo il metodo di prova ed eliminazione dell’errore. Secondo C

ORONA

e S

COTTI

(2011), questo significa passare da un approccio metodologico basato sulla determinazione a priori, a quella a posteriori, che implica un approccio euristico.

La gestione deve procedere come un esperimento: la reazione a ogni intervento dovrà essere monitorata utilizzando indicatori opportunamente scelti, non come soglie di riferimento ma come parametri per misurare il cambiamento relativo nel tempo (C

IANCIO

e N

OCENTINI

, 2004).

C

ONCLUSIONI

La selvicoltura sistemica nasce dalla constatazione che è cambiato il paradigma di riferimento nella conservazione e gestione delle risorse naturali. Forse è proprio questo che ha suscitato tante critiche, perché, come ha scritto G

RUMBINE

(1997), i concetti nuovi sono spesso visti come minacce allo status quo.

È indubbio che si è chiuso un ciclo: quello del bosco visto come una entità strumentale che può essere gestita secondo modelli predefiniti per assolvere determinati obiettivi. La storia ha dimostrato chiaramente che oltre due secoli di tentativi di rendere prevedibili i sistemi forestali hanno ridotto i boschi in piantagioni e trasformato la selvicoltura in arboricoltura da legno (N

OCENTINI

, 2009; P

UETTAMANN

et al., 2009).

Nessuno vieta a chi lo preferisce di rimanere nel rassicurante paradigma consolidato, ma bisogna essere consapevoli che ritenere questo l’unico sistema di riferimento per tentare di gestire in maniera sostenibile il bosco a fronte della complessità del mondo reale rischia di portare alla definitiva impossibilità di comunicazione e interazione con gli altri attori, scientifici e non, che agiscono nel complesso mondo della gestione e conservazione delle risorse naturali, con la rapida e disastrosa sparizione di qualsiasi spazio professionale per i forestali.

Vorrei concludere ricordando ancora una volta le

parole di P

OPPER

(1982): il mondo è di gran lunga

più interessante ed eccitante di come viene

immaginato dalla filosofia riduzionista.

(11)

5 SUMMARY

The forest as a complex biological system:

theoretical and practical consequences

The first point of the “Manifesto for Systemic Silviculture” is examined. The concept of complex adaptive system is analyzed within the current scientific debate and theoretical and operational consequences in the field of silviculture and forest management are discussed. The “classic paradigm” in natural resource management has treated population, community and ecosystem dynamics as if they were functioning in a static environment following predictable trajectories. The last decades of the 20

^th

century have seen the birth of hypotheses on ecosystem functioning that have evidenced that they are complex systems, characterized by nonlinear and unpredictable changes and modifications. Systemic silviculture and management, by considering the forest a complex and adaptive biological system, integrate these assumptions into analysis, methods and operational procedures which are coherent with this concept. With systemic silviculture, management proceeds following a coevolutionary continuum between human intervention and the system’s reaction. It is concluded that a cycle is over, that of the forest considered as an instrumental entity which can be managed according to predefined models to answer specific aims: history has clearly shown that over two centuries of efforts to make forest ecosystems predictable have transformed forests into plantations and silviculture into tree cultivation for wood production.

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