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    Ogni specie di albero tropicale è specializzata nell'ottenere i nutrienti di cui ha bisogno

    L'esperimento Agua Salud di 700 ettari è suddiviso in vari bacini per comprendere meglio come l'uso del suolo e le specie legnose autoctone, immagazzinare carbonio, proteggere la biodiversità e influenzare il flusso d'acqua nel Canale di Panama. Credito:Jorge Aleman, STRI

    Gli alberi comunicano attraverso una "larga rete di legno" di radici e microbi in modi che migliorano la loro crescita e possono ridurre l'anidride carbonica nell'atmosfera, mitigazione del cambiamento climatico. Ma nessuno sa perché così tanti alberi tropicali si alleano con i batteri per catturare l'azoto dall'aria quando già crescono in terreni ricchi di azoto. Un esperimento di grandi dimensioni presso lo Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) per affrontare questo paradosso ha mostrato che ogni specie ha le sue strategie uniche di cattura dei nutrienti, sottolineando l'importanza della biodiversità per progetti di riforestazione di successo.

    I suoli tropicali possono essere ricchi di azoto, ma povero di fosforo utilizzabile dalle piante. Molte specie di alberi tropicali, di solito nella famiglia dei fagioli (legumi), hanno noduli sulle radici formati da batteri per catturare il gas azoto dall'aria e convertirlo in azoto utile per la crescita e lo stoccaggio del carbonio.

    "La gente ha ipotizzato che le specie che fissano l'azoto potrebbero incanalare l'azoto extra nella produzione dell'enzima fosfatasi per catturare il fosforo, "ha detto Jefferson Hall, direttore dell'esperimento dello spartiacque del Canale di Panama dello Smithsonian, il progetto Agua Salud. "Ma le prove erano limitate".

    Hall e colleghi si sono resi conto che l'esperimento su scala paesaggistica progettato per scoprire come gli alberi tropicali immagazzinano carbonio, influenzare l'approvvigionamento idrico e preservare la biodiversità, sarebbe il posto perfetto per fare questa domanda, perché, a differenza delle foreste naturali, ci sono abbastanza individui di ogni specie per poter generalizzare su come si comportano. Il team ha confrontato tra sei e 13 singoli alberi in ciascuna delle quattro specie che fissano l'azoto e tre specie che non fissano l'azoto per produrre fosfatasi.

    "Penso agli alberi come individui, come decisori attivi, comunicare e scambiare materiali, scegliere una strategia piuttosto che un'altra, "ha detto Sarah Batterman, primo autore di questo studio e professore associato e ricercatore indipendente del Natural Environment Research Council presso l'Università di Leeds, UK. "Globale, gli alberi che fissano l'azoto producono più fosfatasi, ma lo facevano anche i fissatori non azotati, a volte tanto quanto i fissatori di azoto, mostrando la diversità delle strategie là fuori."

    Le foreste tropicali ospitano molte specie, ma sono spesso molto rari. Solo pochi individui di una data specie sono presenti in una foresta. Il progetto di impianto dell'esperimento Agua Salud consente agli scienziati di fare una media:hanno abbastanza individui di ogni specie per capire meglio se il loro comportamento è rappresentativo del gruppo. Credito:Jorge Aleman, STRI

    "Speravamo di trovare prove per l'ipotesi dello scambio di nutrienti:i fissatori di azoto investono in enzimi fosfatasi ricchi di azoto, il che risolverebbe il paradosso del motivo per cui ci sono più alberi che fissano l'azoto in questi suoli delle foreste tropicali ricchi di azoto, " Ha detto Batterman. "Ma non abbiamo trovato alcun supporto generale per questa ipotesi. Quindi abbiamo considerato l'ipotesi dell'equilibrio dei nutrienti - che gli alberi aggiustano le loro strategie di cattura dei nutrienti per soddisfare i loro bisogni - fissando più azoto nei terreni poveri di azoto, produrre più fosfatasi in terreni poveri di fosforo. Non abbiamo trovato un supporto generale per questo, o."

    "Un risultato importante di questo studio è che l'elevata attività della fosfatasi non è limitata agli alberi che fissano l'azoto, ma varia notevolmente sia tra le leguminose che tra le specie non leguminose, "ha detto Ben Turner, co-autore e direttore del Laboratorio Suoli STRI.

    "La cosa eccitante è che ora possiamo applicare ciò che abbiamo imparato sui processi biologici di base agli sforzi di riforestazione per massimizzare la cattura del carbonio e mitigare i cambiamenti climatici, " Disse Batterman. "Ora sappiamo quali specie di alberi possono avere più accesso al fosforo, che può essere migliore per ottenere azoto e, più importante, che la biodiversità è fondamentale per i progetti di riforestazione".

    Il progetto Agua Salud, una collaborazione tra STRI, l'Autorità del Canale di Panama e il Ministero dell'Ambiente di Panama (MiAmbiente). Le piantagioni di specie autoctone fanno parte della Riforestazione intelligente, Programmi BiodiversiTREE e TreeDivNet.

    "Vorremmo ringraziare in particolare i sostenitori del progetto Agua Salud — ForestGEO, la Fondazione Heising-Simons, banca HSBC, Stanley Motta, Fondo per il piccolo istituto mondiale, Sovvenzioni competitive per la scienza dello Smithsonian Institution, Sovvenzioni Grand Challenges dello Smithsonian Institution, la famiglia Hoch, la National Science Foundation degli Stati Uniti, Università Nazionale di Singapore, STRI e Yale-NUS college, perché credono nel ridurre la distanza tra ricerca applicata e teorica, " ha detto Hall. L'autore principale ha anche ricevuto il sostegno della Princeton University, un programma di borse di studio a breve termine STRI e una sovvenzione del Consiglio per la ricerca sull'ambiente naturale del Regno Unito.


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