Come può dirti chiunque abbia attraversato il Texas sull'Interstate 10, il Lone Star State è il punto in cui l'est incontra l'ovest. Per il biologo della Rice University Tom Miller, il netto divario tra le umide pinete del Texas orientale e il deserto arido del Texas occidentale è anche un laboratorio vivente in cui lui e i suoi studenti possono conoscere confini che non si trovano sulle mappe.

"Questo è uno dei gradienti di aridità più acuti del pianeta", ha detto Miller del cambiamento climatico da est a ovest del Texas. "Ed è un confine importante per le specie. Molte specie che si trovano nell'America settentrionale orientale hanno raggiunto i loro limiti più occidentali in Texas."

Miller, professore associato di bioscienze alla Rice, e il suo gruppo di ricerca studiano i limiti di portata, le linee di demarcazione biologica invisibili tra dove una specie può sopravvivere e dove non può. In un mondo in cui il clima cambia, quelle linee si stanno muovendo e Miller e i suoi studenti vogliono studiare e capire come si stanno muovendo e perché.

Il team di Miller studia erbe e altre specie in otto campi lungo un tratto di 580 miglia della I-10 dalla lussureggiante Lafayette, in Louisiana, alla sabbiosa Sonora, in Texas, a circa 170 miglia a ovest di San Antonio. Hanno iniziato uno studio unico nel suo genere per scoprire se uno strano e antico matrimonio tra le erbe native del Texas e i loro partner fungini nascosti potrebbe posizionare le piante per resistere meglio alla siccità che dovrebbe essere più frequente e grave a causa di cambiamento climatico.

"I limiti di portata derivano dallo stress", ha detto Miller. "Man mano che le piante passano da luoghi molto umidi a luoghi molto asciutti, il loro stress da siccità aumenta. Prevediamo che lo stress da siccità sia un limite importante su quanto possono arrivare a ovest molte specie, in particolare quelle orientali. Perché più ci si spinge a ovest, il maggiore è lo stress da siccità.

"La cosa unica di questo studio è che stiamo cercando di capire il ruolo che i microbi e i simbionti microbici svolgono nel determinare i limiti di portata delle piante", ha affermato.

Le specie di erba nello studio sono varietà che prosperano nei mesi più freddi. Ciascuno ospita endofite Epichloë, funghi simbionti che vivono all'interno della pianta. In cambio di vivere una vita protetta all'interno dei loro ospiti, i funghi forniscono alle piante sostanze chimiche alcaloidi che studi precedenti hanno dimostrato migliorano la tolleranza alla siccità e scoraggiano la predazione facendo ammalare gli animali che si nutrono di erba.

Nei loro esperimenti, Miller e i suoi studenti rimuovono il partner fungino da alcune erbe e lo lasciano in altre. In ogni campo, piante associate e non partner vengono coltivate in appezzamenti vicini l'uno all'altro e la differenza tra loro rivela gli effetti del fungo.

"Pianteremo in tutti questi luoghi dalla Louisiana al Texas occidentale e confronteremo quanto sia importante l'effetto microbico mentre le erbe vanno da est a ovest e il loro stress da siccità aumenta", ha detto. "Questo ci consentirà di costruire modelli che ci diranno quale ruolo svolgono i microbi nella generazione dei limiti di portata e possibilmente nell'estensione dei limiti di portata.

"Questo è nuovo", ha detto Miller. "Per quanto ne so, questo sarà il primo studio a farlo."

Il riscaldamento globale sta già aumentando le temperature in Texas e un rapporto del 2021 dell'ufficio del climatologo statale del Texas prevede che il numero di giorni a 100 gradi ogni estate quasi raddoppierà entro il 2036 rispetto al numero medio di questi giorni dal 2001 al 2020.

Le gamme di piante e animali si sposteranno in risposta e il gradiente umido-secco che ha definito il Texas centrale per secoli potrebbe cambiare man mano che la siccità diventa più frequente e più intensa. Si potrebbe facilmente immaginare piante tolleranti alla siccità e intolleranti alla siccità che marciano insieme a un tale cambiamento, seguite da tutti gli insetti e gli animali che dipendono da loro. Ma il mondo reale è molto più complesso, ha detto Miller. Anche lievi variazioni delle precipitazioni medie, dell'umidità del suolo e di molti altri fattori possono spingere l'equilibrio in un modo o nell'altro.

"Per le piante, c'è anche la questione se possono passare a una nuova gamma", ha affermato. "La maggior parte si affida al vento o agli animali per portare i semi in nuovi luoghi, e il cambiamento climatico potrebbe avere un impatto su entrambi, rendendo impossibile il cambio di gamma per alcune piante".

Una migliore comprensione della relazione benefica tra le erbe autoctone del Texas e i loro partner microbici sbloccherà i pezzi del puzzle che cambia gamma che oggi sono nascosti agli ecologisti, ai biologi della conservazione e ad altri che tracciano le gamme delle specie, ha affermato Miller.

"I modi in cui le mappe climatiche sulla geografia stanno già cambiando e continueranno a cambiare", ha affermato Miller. "Cosa significano queste associazioni microbiche sul modo in cui le specie si sposteranno in risposta al cambiamento climatico? I microbi faciliteranno l'espansione in nuovi habitat? Potrebbero potenzialmente inibire l'espansione in altri habitat?"

"Le associazioni microbiche sono uno strato nascosto in questo problema biogeografico su larga scala e vogliamo sbloccare quello strato e informare questa discussione più ampia su come piante e animali in Texas risponderanno ai cambiamenti climatici", ha concluso Miller. + Esplora ulteriormente

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