A volte arrivare dove vuoi andare è una questione di trovare la guida giusta.

Quattro team di ricercatori, guidati dagli ecologisti della foresta di Harvard, quest'estate hanno cercato un pezzo di alberi secolari nelle profondità dei boschi della Pennsylvania occidentale come parte di un progetto per studiare come i cambiamenti climatici hanno influenzato gli alberi nel corso dei secoli. Uno degli scienziati li aveva incontrati 40 anni prima, ma sembravano essere scomparsi. Proprio mentre il gruppo stava per arrendersi e andare avanti, si è imbattuto in qualcuno che ha fornito loro un indizio prezioso.

"Quando è saltato fuori dalla sua jeep per salutarci, stavamo per immergerci in un'altra foresta distante almeno tre quarti o un miglio", ha detto Neil Pederson, ecologista senior e co-manager del Tree Ring Lab presso la foresta di Harvard. L'autista della Jeep, un uomo robusto con soffici capelli argentati, li fece capovolgere su un ciuffo di cicuta orientale dall'aspetto arruffato. Diverse ore dopo, "Li avevamo finalmente trovati", ha detto Pederson.

La ricerca di quel giorno faceva parte dell'ambizioso progetto del laboratorio di trovare e rinvenire gli alberi più antichi del nordest. Lo studio del colore e delle dimensioni dei loro anelli offre agli scienziati uno sguardo al passato, consentendo loro di vedere come gli alberi e le foreste hanno reagito a eventi climatici estremi, come siccità o gelate tardive in passato. Quindi utilizzano questi dati per mappare lo sviluppo a lungo termine di queste foreste e modellare l'impatto futuro sulla loro salute da eventi meteorologici legati al clima, che stanno diventando più difficili con il riscaldamento del pianeta.

"I disturbi forestali su larga scala possono rappresentare il tipo di eventi climatici estremi che ci aspettiamo di vedere aumentare con il cambiamento climatico, quindi capire di più sulla loro frequenza in passato potrebbe aiutare a capire fino a che punto le cose si stanno spostando dalla linea di base", ha affermato Laura Gayle Smith , assistente di ricerca presso la foresta di Harvard, che lavora come membro del Tree Ring Lab. "Il quadro comune per le foreste temperate è che sono fondamentalmente in equilibrio su larga scala e in qualche modo agnostici al clima. Piccoli disturbi si verificano a livello di singolo albero-pianta, ma nel complesso la composizione rimane molto stabile per lunghi periodi di tempo —da secoli a millenni."

Circa un decennio fa, Pederson e David Orwig, un ecologista forestale senior e co-gestore del Tree Ring Lab, hanno dimostrato che non è sempre così. Hanno presentato prove che la siccità e le rigide gelate primaverili di 250 anni fa hanno colpito diverse foreste per centinaia di miglia nel sud-est. I disordini hanno improvvisamente ucciso alcuni alberi ma accelerato la crescita di altri.

"Si spera che questo studio ci fornisca maggiori informazioni sulla relazione tra eventi climatici e disturbo delle foreste in modo da poter prevedere meglio la risposta delle foreste in diversi scenari climatici", ha affermato Gayle Smith.

Per questo, il laboratorio cerca la guida degli anelli degli alberi. Gli anelli, che assomigliano un po' ai cerchi concentrici su un bersaglio per le freccette, indicano l'età di un albero e danno indizi di ciò che ha subito. Maggiore è il numero di anelli annuali, più vecchio è l'albero. Quelli chiari rappresentano anni di freddo estremo. Il legno sottilissimo indica condizioni di siccità e crescita degli alberi ostacolata.

"Usiamo i nuclei degli alberi per estrarre ciò che ho chiamato la memoria dell'albero", ha detto Pederson. "Quando arriva una siccità, quando arriva un uragano, quando arriva il fuoco, o una tempesta di ghiaccio o insetti, gli alberi non possono correre e nascondersi come possiamo o come fanno gli altri animali. Prendono questi eventi, questi abusi del tempo, e veniamo registrati nei loro anelli e possiamo estrarre quelle informazioni e conoscere qualsiasi cosa."

Il primo passo verso questa scienza, chiamata dendrocronologia, è ottenere campioni degli anelli. Per i ricercatori, ciò comporta spesso la guida su strade sterrate, il camminare sotto chilometri di fogliame e su e giù per le colline.

Per eseguire il carotaggio degli alberi, i ricercatori utilizzano principalmente le trivellatrici incrementali, strumenti che sembrano un incrocio tra un trapano e una vite. Devono essere attorcigliati manualmente attraverso la corteccia e nel suo nucleo. Mentre si attorciglia, estrae schegge della dimensione di una matita dell'anello dell'albero.

"La trivella diventa molto più difficile da girare mentre si perfora l'albero, e a volte si blocca durante l'uscita, quindi devi mettere il peso del tuo corpo per tirare all'indietro mentre ti giri", ha detto Gayle Smith. "Dico sempre alla gente che tra un'escursione nei siti e poi il carotaggio degli alberi è un allenamento per tutto il corpo. Può davvero strapparti le mani."

Il carotaggio lascia una ferita nell'albero ma non lo ferisce mortalmente. L'intero processo dura dalle due alle tre ore. Oltre a prelevare campioni, gli scienziati annotano segni visivi sugli alberi e delimitano una trama che ha un raggio di 20 metri.

I ricercatori hanno in programma di scavare tra 2.500 e 3.500 alberi in 35 foreste. Il lavoro sul campo fa parte di un progetto quadriennale finanziato dalla National Science Foundation e iniziato quest'estate con visite a 15 foreste. Finora, il gruppo ha viaggiato nelle foreste della Pennsylvania, New York, Maine e New Jersey. Il gruppo alla fine accumulerà 600 anni di dati sulla crescita degli alberi.

Dare il via al lavoro sul campo per un progetto da sogno:studiare lo sviluppo a lungo termine, la sincronicità e la memoria ecologica nelle foreste secolari del Stati Uniti nordorientali Primi giorni negli Adirondacks meridionali pic.twitter.com/OiZ2qrNxqf

— Neil Pederson (@YellowBuckeye) 18 maggio 2022

I ricercatori si avventurano in completo equipaggiamento da trekking e zaini pieni di provviste. L'attrezzatura di carotaggio aggiunge circa 40 libbre.

"Una volta sono tornato da un viaggio di mercoledì, ma mi sentivo come se il mio corpo non fosse arrivato prima di domenica", ha detto Pederson.

I membri del laboratorio, che includono anche due assistenti di ricerca estivi, considerano il progetto il sogno di un amante della natura e un onore.

Quando sono sul campo, gli scienziati si abituano a panorami mozzafiato di paesaggi, formazioni rocciose e tramonti. Vedono la fauna selvatica, a volte fanno cose strane. A giugno, ad esempio, il team ha visto un serpente ratto nero squamare un grosso albero di acero da zucchero a Ricketts Glen, in Pennsylvania.

La foresta è anche un luogo di lavoro umile, soprattutto per gli esperti che sanno come dovrebbe essere.

"Each forest we visited had lost or was in the process of losing an overstory tree species due to an introduced disease or insect," Orwig said. "A few forests lost two species and one was in the process of losing a third. So even these forests, which have been the least directly disturbed by humans over the last few centuries, are being indirectly impacted in a big way."

Harvard's Tree Ring Lab sits inside a repurposed garage on the edge of the Harvard Forest in Petersham, Massachusetts. Collections of the extracted wood slivers fill stacks of boxes while larger tree stumps that show the full rings are piled in corners. The lab has a pleasant woody, earthy smell.

The samples are painstakingly made smooth with a belt sander, then by hand sanding. "It's a long process sometimes, particularly for species where the ring boundaries aren't very apparent," Gayle Smith said. "We have to get them sanded down to the point that we can see the cellular structure."

The samples then go under a high-powered microscope, which digitizes the data.

The ancient eastern hemlocks that took them hours to find, for example, showed that the two oldest trees traced to 1490. They all lived through the 1500s and 1600s—two periods with severe, prolonged drought. The trees survived the so-called 16th century megadrought, which affected an area that extended from portions of Mexico to much of the continental U.S., including Boston. It likely slowed the growth of these trees, which were smaller than most. The trees also showed signs from the Year Without a Summer in 1816 when a massive volcanic eruption in Indonesia triggered unusually cold, wet conditions across Europe and North America.

"I feel very lucky to be on this project as we get to visit, sample, and learn from centuries-old trees," said Orwig. "These forests are truly magical places. … There is a sense of awe I get knowing that the forests we are investigating have been there for hundreds of years and are now revealing clues to past climate, disturbance, and environment." + Esplora ulteriormente

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Questa storia è stata pubblicata per gentile concessione della Harvard Gazette, il giornale ufficiale dell'Università di Harvard. Per ulteriori notizie sull'università, visita Harvard.edu.