Con il suo clima caldo e le sue spiagge sabbiose, Le Hawaii sono una calamita per i turisti ogni anno. Questo ecosistema unico attrae anche scienziati del suolo interessati a quali sorprese potrebbero esserci sotto i loro piedi.

In un recente articolo pubblicato su Geoderma, I ricercatori europei descrivono come hanno usato i ricchi terreni delle Hawaii per studiare il movimento critico del fosforo attraverso l'ambiente. Comprendendo meglio la quantità e il tipo di fosforo nel suolo, possono aiutare le colture ad avere più successo e mantenere la salute dei nostri ecosistemi per gli anni a venire.

Il progetto è stato guidato dallo scienziato Agroscope Dr. Julian Helfenstein, Prof. Emmanuel Frossard con l'Istituto di Scienze Agrarie, ETH Zurigo; e il dottor Christian Vogel, ricercatore presso l'Istituto federale per la ricerca e le prove sui materiali di Berlino.

Il team ha utilizzato la Canadian Light Source (CLS) dell'Università del Saskatchewan per analizzare i diversi tipi di fosforo nei loro campioni e rintracciarne le origini.

"Alcuni sincrotroni non vogliono avere sporcizia nelle loro linee di luce, quindi rende più difficile l'analisi dei campioni di suolo, " Ha detto Vogel. Ecco perché la squadra è andata al CLS, una struttura che privilegia la ricerca agricola e accoglie progetti di scienze del suolo. Vogel ha analizzato i campioni utilizzando diverse tecniche di spettroscopia sulla linea di luce VLS-PGM al CLS, che utilizza una luce estremamente brillante.

Il fosforo generalmente deriva dall'apatite che si trova nel substrato roccioso, Helfenstein ha spiegato. Così, il gruppo è stato sorpreso di scoprire che parte del fosforo nei campioni di terriccio hawaiano alterato dalle intemperie aveva avuto origine dalla polvere depositata dalle correnti d'aria. questa polvere, e il fosforo contenuto all'interno, percorse migliaia di chilometri prima di stabilirsi sull'isola.

I ricercatori si aspetterebbero di trovare l'apatite nei suoli in aree aride dove non verrebbe spazzata via dalle piogge. Così, trovare prove di apatite in terreni umidi ha stupito gli scienziati.

"All'estremità bagnata del gradiente, questi terreni sono estremamente alterati, quindi l'apatite primaria era sparita, ma abbiamo ancora trovato questi piccoli granelli di apatite nel terreno co-localizzato con il quarzo, suggerendo che provenga da qualche altra parte. Non viene dal basso, viene dall'aria, "Ha detto Helfenstein.

Il team ha collaborato con fisici dell'atmosfera che hanno utilizzato la modellazione per tracciare la traiettoria all'indietro della polvere, individuando le correnti d'aria in cui aveva viaggiato la polvere e l'origine dell'apatite.

Frossard ha spiegato che le piogge prolungate possono portare a ecosistemi molto vecchi e alterati che i ricercatori si aspetterebbero di crollare a causa del fosforo limitato. Però, se l'apatite viene da qualche altra parte, come polvere trasportata da correnti d'aria, allora vedrai sano, ecosistemi produttivi. Questo aiuta a spiegare la crescita delle piante su terreni altamente alterati alle Hawaii.

Frossard ha lavorato su sequenze climatiche per decenni, compreso lo studio del gradiente climatico nelle praterie canadesi, e ha seguito le notizie dal CLS sin dalla sua costruzione nel 1999.

"Quello che vedo qui è uno strumento molto potente:il fatto che ci permettano di studiare il suolo è davvero qualcosa di eccezionale. Ci consente di migliorare le nostre conoscenze in biologia e chimica del suolo".

Il team non vede l'ora di scoprire altri segreti ambientali in futuro.