Con tutte le discussioni sugli effetti del cambiamento climatico globale, una nuova ricerca mostra che un altro tipo di clima è un fattore importante nel recupero del pino pinyon regionale dopo eventi di siccità:il microclima.

I microclimi sono climi localizzati che si trovano all'interno di uno più grande, come quello di un fresco canyon nel sud-ovest del deserto. Questi microclimi si verificano a causa delle differenze locali nel paesaggio e nella vegetazione esistente che controllano la temperatura, modelli di vento, umidità, e acqua disponibile. Le sottigliezze fisiche creano ambienti a livello del suolo più piccoli chiamati micrositi, che sono spesso necessari per sostenere forme di vita individuali come un pino pinyon.

I pini Pinyon sono parte integrante dei processi che controllano le fluttuazioni idriche ed energetiche nel sud-ovest. Gli alberi immagazzinano anche grandi quantità di carbonio per la regione. Il pino pinyon ha fornito a lungo cibo:pinoli, usato per fare il pesto-rifugio e altri prodotti per persone e animali.

"Le recenti siccità hanno provocato una diffusa mortalità del pino pinyon in gran parte degli Stati Uniti sudoccidentali, " ha detto Miranda Redmond, Professore assistente della CSU e autore principale dello studio. "Il nostro team era davvero interessato a sapere se questi boschi sarebbero tornati o meno e in che modo i fattori ambientali locali influenzano il loro recupero".

Redmond ha collaborato a questa ricerca con il professor Peter Weisberg dell'Università del Nevada Reno, Professore di ricerca Neil Cobb della Northern Arizona University, e l'assistente professore di ricerca Michael Clifford del Desert Research Institute.

Nello studio, hanno esaminato come la prossima generazione di pini pinyon si stesse riprendendo dopo che una grave siccità nel 2002-2004 ha causato una mortalità diffusa negli alberi adulti. Il team ha determinato che la resilienza del pino pinyon varia nel paesaggio perché i microclimi devono soddisfare condizioni specifiche per promuovere la rigenerazione delle giovani piantine e la sopravvivenza degli alberi giovanili.

I risultati sono pubblicati nel Giornale di ecologia 7 novembre

Criteri del microclima

I siti di studio sono stati distribuiti su 5, 000 miglia quadrate di boschi di pini e ginepri in Colorado, Nuovo Messico e Arizona, per catturare l'ampia gamma di elevazioni e gradienti del suolo in cui questi alberi mettono radici. Il campionamento su una vasta area è stato necessario per determinare le zone microclimatiche più adatte per il recupero in questi boschi che occupano oltre 50, 000 miglia quadrate della sola area di Four Corners.

"La buona notizia è che mentre c'erano alcune aree con una rigenerazione minima, c'erano anche aree che avevano molta rigenerazione del pino pinyon, " Redmond ha detto. "Queste aree erano generalmente più fresche e umide, con una copertura arborea più alta."

I ricercatori hanno identificato quattro fattori che determinano il potenziale di recupero delle popolazioni di pini pinyon dopo un periodo di siccità prolungata:

• Climi localizzati più freschi e umidi con una maggiore capacità idrica del suolo
• Copertura della chioma degli alberi che fornisce condizioni di microsito ombreggiate
• Abbondanti alberi giovanili più vecchi che erano sopravvissuti alla siccità
• Pinyon maturi con un'elevata produzione di semi che sono sopravvissuti anche alla siccità.

Queste richieste simultanee sembrano impossibili da soddisfare dopo un'elevata mortalità degli alberi, ma Redmond ha affermato che il fatto che le aree soddisfino ancora questi criteri significa che molti giovani alberi hanno la possibilità di ristabilire i boschi e sfuggire al destino più triste dei loro antenati.

Concorso microsito

I pini Pinyon dipendono dai microclimi per privilegiare i micrositi a livello del suolo da cui crescono. Il denominatore comune che sembra guidare la presenza o l'assenza di resilienza a livello di singolo albero era l'ombra.

Le aree ombreggiate dei micrositi che si trovano sotto le tettoie di pino pinyon maturo (o overstory) hanno una temperatura del suolo più bassa e mantengono un contenuto di umidità del suolo più elevato, entrambi fondamentali per la rigenerazione di nuovi alberi. La quantità di ombra è stata notevolmente ridotta nelle aree che hanno subito le maggiori perdite di pini pinyon. Il team di Redmond ha confrontato le piantine di pinyon e i giovani alberi di varie aree per vedere come più luce solare ha influenzato i loro micrositi e ha trovato un risultato interessante.

L'ombra sembrava svolgere un'altra funzione indiretta. Queste aree leggermente più scure e più fresche hanno impedito alle erbe amanti del sole di estendere la loro portata in siti di rigenerazione dei pinyon adatti. Anche se i pini pinyon sono generalmente ben adattati al caldo secco del sud-ovest, le erbe sono ancora meglio, rendendoli una potenziale minaccia per il regno del pino pinyon.

"Le erbe sembrano competere con i giovani pinyon, suggerendo che la mortalità degli alberi eccessiva può influire negativamente sul reclutamento di pinyon se questi micrositi subiscono un'enorme infiltrazione di erba", ha detto Redmond.

Un altro rivale potrebbe essere l'albero co-dominante negli ecosistemi pinyon-ginepro. Generalmente, i ginepri hanno resistito alla siccità meglio del pino cembro, e la ricerca ha documentato la rigenerazione del ginepro nelle aree erbose. La mancanza di questo adattamento potrebbe alla fine diventare uno svantaggio per i pini pinyon, ma per ora i micrositi esistenti forniscono sia le tattiche offensive che difensive necessarie per difendere il loro terreno dall'invasione dell'erba.

Un futuro incerto

La recente siccità non ha colpito allo stesso modo tutti i pini pinyon nel sud-ovest. Questa variabilità da sito a sito e da stato a stato ha ispirato il team di ricerca a condurre questo studio su una scala molto più ampia. Gli indicatori di resilienza che hanno identificato restringono la regione a locali più piccoli che sono ancora attualmente sostenibili.

Le loro scoperte offrono una spiegazione di fondo per le affermazioni scientifiche secondo cui questa recente siccità è stata solo un assaggio di ciò che il riscaldamento climatico può fare agli ecosistemi pinyon-ginepro. È difficile prevedere se o quanto velocemente queste aree di resilienza potrebbero ridursi nel corso del secolo. Redmond ha affermato che le attuali tendenze al riscaldamento potrebbero ridurre il numero di aree con microclimi favorevoli per il futuro recupero del pino pinyon, non se ma quando si verificherà la prossima siccità.

"A causa dei recenti cambiamenti climatici e dei cambiamenti previsti nel clima, questi ecosistemi del sud-ovest probabilmente sperimenteranno alcuni cambiamenti di vegetazione davvero gravi, " lei disse

La possibilità di resilienza alla siccità in tutto il sud-ovest potrebbe scomparire in tal caso.