Gli alberi nelle foreste tropicali sono ben noti per rimuovere l'anidride carbonica dall'aria e immagazzinare il potente gas serra sotto forma di carbonio nei loro rami frondosi e nelle radici estese. Ma una nuova analisi condotta dai ricercatori della Stanford University rileva che anche i grandi animali della foresta sono una parte importante del ciclo del carbonio.

I risultati si basano su oltre un milione di registrazioni di avvistamenti di animali e attività raccolte da 340 tecnici indigeni in Amazzonia durante più di tre anni di indagini ambientali, coordinato dall'ecologo Jose Fragoso e coadiuvato dal biologo Rodolfo Dirzo, che lavoravano insieme a Stanford in quel momento. Il team ha scoperto che i luoghi in cui gli animali sono più diversificati sono correlati con i luoghi che hanno la maggior quantità di carbonio sequestrato nel suolo.

"Non è abbastanza preoccuparsi degli alberi nel mondo che trattengono il carbonio. Questo è davvero importante ma non è tutta la storia, " ha detto Fragoso. "Dobbiamo anche preoccuparci di mantenere la diversità e l'abbondanza degli animali, soprattutto i mammiferi a questo punto, al fine di garantire un ciclo del carbonio ben funzionante e la ritenzione del carbonio nei suoli."

Sebbene gli scienziati abbiano capito da tempo che gli animali, attraverso l'ingestione, digestione, respirazione e decomposizione – fanno parte del ciclo del carbonio, il lavoro, pubblicato il 9 ottobre in Natura Ecologia ed Evoluzione è il primo a suggerire l'importanza della biodiversità animale piuttosto che solo del numero di animali nel ciclo del carbonio.

Se vogliamo aumentare il sequestro del carbonio, dobbiamo preservare non solo un numero elevato di animali ma anche molte specie diverse, hanno detto gli autori.

Estrarre una fonte di dati senza precedenti

L'ispirazione per questo lavoro è venuta da una conversazione durante un happy hour del Dipartimento di Biologia anni fa. Gli scienziati sapevano che un ecosistema con più specie generalmente funziona meglio, che presumevano dovesse includere il ciclo del carbonio. Dimostrando la relazione tra diversità animale e carbonio, però, non era così semplice.

"È un'idea molto difficile da testare sui vertebrati in un sistema del mondo reale come l'Amazzonia, " ha detto Mar Sobral, autore principale dell'articolo, che era un ricercatore post-dottorato nel Dirzo Lab durante questa ricerca. "La quantità di dati necessari per testare un'idea del genere è enorme e il tipo di dati è una grande sfida. Le risorse economiche, il tempo e la logistica coinvolti nel nostro progetto sono senza precedenti."

Per raccogliere questi dati, persone degli indigeni Makushi, Le nazioni Wapishana e Waiwai hanno attraversato l'Amazzonia, annotando il numero, diversità e potenziale stoccaggio del carbonio degli alberi - utilizzando stime di dimensioni e precipitazioni - e la presenza e le attività degli animali vertebrati, compresi i grandi mammiferi, uccelli, rettili e anfibi. In un triennio, hanno visto 132, 995 singoli animali vertebrati e segni registrati di ulteriori 190, 369, che rappresentano 218 specie. C'erano prove di 43, 448 eventi di alimentazione, e per ognuno i tecnici registravano ciò che veniva mangiato. Questi set di dati sono stati incrociati con i livelli di carbonio che provenivano da 825 campioni di suolo prelevati negli ultimi sei mesi del lavoro sul campo.

I ricercatori hanno scoperto che il suolo aveva le più alte concentrazioni di carbonio dove hanno visto la maggior parte delle specie di vertebrati. Quando hanno cercato un meccanismo che potesse spiegare questa relazione, si è scoperto che le aree con la più alta diversità animale avevano la più alta frequenza di interazioni alimentari, come animali che predano altri animali o mangiano frutta, che si traduce in materiale organico sul e nel terreno. I ricercatori suggeriscono che questi resti di pasto aumentano la diversità e l'abbondanza di microbi del suolo, che convertono i resti in carbonio immagazzinato.

"Tradizionalmente, sono i biologi vegetali che hanno posto domande sugli stock di carbonio, e le piante sono gli organismi accettabili con cui lavorare, " ha detto Kirsten Silvio, un ricercatore associato senior presso Virginia Tech e coautore di questo articolo. "Spero che questa ricerca incoraggi una visione più olistica delle comunità e una migliore comprensione dei grandi vertebrati come partecipanti a pieno titolo nella funzione dell'ecosistema piuttosto che come beneficiari in qualche modo rimossi di quella funzione dell'ecosistema o vittime della perdita di funzione".

Credito dove è dovuto il credito

Fragoso, che ha recentemente lasciato Stanford per la California Academy of Sciences, Silvius e Sobral intendono tornare in Amazzonia per testare ulteriormente la loro ipotesi, insieme a Dirzo e altri. Vogliono saperne di più sui microbi del suolo e sono curiosi di sapere se alcune specie chiave nell'ambiente sono fondamentali per il carbonio nel suolo piuttosto che per la biodiversità animale.

I ricercatori testeranno anche una nuova tecnica che sperano consentirà loro di misurare la diversità attraverso il DNA raccolto da zanzare e mosche.

Fragoso ha affermato che le popolazioni indigene con cui hanno lavorato sono state fondamentali per raccogliere dati di così alta qualità. In un dato mese, c'erano almeno 70 tecnici che raccolgono dati. Basandosi sulle loro conoscenze e abilità locali e rafforzati dalla formazione in tecniche per misurare l'abbondanza animale, sono stati in grado di identificare le specie a occhio e altri segni della loro presenza, comprese le tracce, cunicoli e scat.

"Senza gli indigeni, sarebbe stato del tutto impossibile farlo, " Ha detto Fragoso. "I miei studenti laureati e postdoc non avrebbero avuto le capacità per entrare e rilevare gli animali in questi remoti, spesso siti di foreste pluviali tropicali montuose o paludose."

Ha anche sottolineato l'importanza di compensare equamente le popolazioni indigene per il loro lavoro e per il mantenimento della foresta e degli animali al suo interno.