L'attività umana moderna aggiunge grandi quantità di nutrienti all'ambiente, soprattutto azoto, che viene aggiunto più velocemente di altri nutrienti. Sebbene le piante dipendano dall'azoto per vivere e crescere, un eccesso di un singolo nutriente in un ecosistema complesso può fare più male che bene.

Quando gli scienziati studiano l'uso dei nutrienti nelle piante, si concentrano tipicamente su piccole scale:foglie, una sola pianta, o piccole coorti di piante. Sebbene singole foglie o piante possano comportarsi in un certo modo, le loro interazioni con altri fattori nel loro ambiente potrebbero portare a risposte diverse a livello di ecosistema.

In questo studio, El Madany et al. monitorati i cambiamenti a livello di foglia, ma hanno anche alzato gli occhi al livello dell'ecosistema per ottenere un quadro accurato delle conseguenze nel mondo reale della disponibilità di nutrienti. Gli scienziati hanno studiato come l'aggiunta di azoto e fosforo influisca sull'efficienza dell'uso dell'acqua nelle piante (quanto carbonio assorbe una pianta per la quantità di acqua che perde) in un ecosistema della savana mediterranea nell'arco di 6 anni. Gli autori hanno trattato due appezzamenti, uno fertilizzato con azoto e l'altro fertilizzato con azoto e fosforo, e un terzo terreno non è stato trattato.

Hanno scoperto che i nutrienti aggiunti hanno dato una spinta agli ecosistemi. Efficienza nell'uso dell'acqua, zona fogliare, e l'assorbimento di carbonio è aumentato per entrambi i terreni fertilizzati. Nel grafico del solo azoto, però, le piante hanno lottato con lo squilibrio dei nutrienti e hanno cercato di scroccare il fosforo dal terreno. Lo sforzo extra richiedeva acqua extra. In contrasto, la trama che riceveva sia azoto che fosforo prosperò, e la sua efficienza nell'uso dell'acqua era la migliore dei tre appezzamenti.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che i singoli tipi di piante nel loro studio hanno risposto in modi diversi per contribuire alle osservazioni a livello di ecosistema. La parte erbacea o erbosa della savana ha assorbito i nutrienti aggiunti con il suo apparato radicale poco profondo e ha mostrato la maggior parte della crescita risultante. Gli alberi con radici più profonde hanno mostrato poca risposta, almeno per quanto riguarda i tratti che i ricercatori hanno misurato in questo studio.

Questi risultati dimostrano l'importanza di elevare gli studi a livello di ecosistema quando si considera come il nostro pianeta risponderà ai continui cambiamenti nelle concentrazioni di nutrienti, disponibilità di acqua, e altri fattori ambientali.

Questa storia è ripubblicata per gentile concessione di Eos, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.