L'abete di Douglas ha tipicamente anelli annuali molto ben definiti, con una netta definizione tra legno precoce (cellule di colore chiaro) e legno tardivo (cellule di colore scuro). Per questa ragione, gli anelli annuali sono molto facili da contare, rendendo l'abete di Douglas una specie ampiamente utilizzata per la dendrocronologia e gli studi storici sul clima nel Nord America occidentale. Credito:Edgard Espinoza, 2017.
Affrontare il problema del disboscamento illegale è particolarmente impegnativo in quanto spesso è quasi impossibile dire da dove provenga un pezzo di legno. Ora, ricercatori dell'Oregon, STATI UNITI D'AMERICA, hanno sviluppato una tecnica che utilizza l'impronta chimica di un campione di legno per individuarne l'origine in un'area più piccola che mai.
Le specie o le popolazioni di alberi minacciate di estinzione sono protette dalla Convenzione sul commercio internazionale delle specie minacciate di estinzione di flora e fauna selvatiche (CITES) e dall'U.S. Lacey Act, che richiedono che il legno importato sia accompagnato da documenti che ne attestano la specie e la provenienza geografica. Sfortunatamente, questi documenti sono spesso falsi o imprecisi, quindi un metodo rapido e accurato per identificare il legno importato è fondamentale per le forze dell'ordine.
Al microscopio, il legno di una particolare specie ha caratteristiche distintive, ma è quasi impossibile dire da dove provenga. Questo è un problema per le specie in cui solo alcune popolazioni sono protette, come quelli in paesi specifici o grandi conserve. Per affrontare questo problema, un gruppo di ricercatori guidati dal Dr. Richard Cronn della Pacific Northwest Research Station, Servizio forestale USDA, tecniche di fingerprinting chimico applicate per analizzare le molecole negli anelli di crescita annuale degli abeti di Douglas ( Pseudotsuga menziesi ), distinguere con successo il legno da due popolazioni separate di questa specie diffusa ed economicamente importante. I loro risultati sono pubblicati in un recente numero di Applicazioni nelle scienze vegetali .
Il team ha utilizzato una tecnica chiamata DART-TOFMS (analisi diretta in spettrometria di massa a tempo di volo reale) per misurare la presenza chimica e l'abbondanza di abeti di Douglas da due catene montuose, le vicine catene montuose della costa e delle cascate dell'Oregon. La vagliatura chimica richiede solo un minuscolo campione di legno, che può essere preparato per l'analisi in soli 15 secondi. Confrontando le differenze molecolari di 188 alberi, Cronn e il suo team potevano dire da quale regione proveniva un particolare albero con una precisione del 70-76%. La tecnica era precedentemente utilizzata per distinguere il legno di specie strettamente imparentate, o popolazioni della stessa specie provenienti da paesi diversi, ma questa è la prima volta che DART-TOFMS è stato utilizzato per identificare la fonte di campioni su distanze così piccole (meno di 100 km).
Nelle impronte chimiche del legno sono state rilevate quasi 950 molecole. Alcuni composti potrebbero essere identificati confrontando i loro profili con un database di molecole di altre specie di conifere, sebbene la maggior parte dei composti non possa essere identificata. Sfortunatamente, molte di queste molecole sconosciute erano quelle che differivano tra il legno delle due regioni, rendendo difficile capire perché si verificano questi cambiamenti nell'impronta digitale chimica. Ciò richiede ulteriori indagini, dice Cronn:"L'abete di Douglas potrebbe essere il più importante albero da legno strutturale del Nord America, ma abbiamo ancora molto da imparare sulla chimica del legno".
Nella produzione di legname, il più vecchio, particolarmente pregiato il durame più scuro al centro del tronco, ed è stato questo legno ad essere studiato nello studio. Il team ha analizzato i tre anelli di crescita annuali più vecchi condivisi tra tutti i campioni, che crebbe dal 1986 al 1988. Pur non trovando differenze conclusive tra i tre anni, è possibile che eventi meteorologici estremi possano portare a differenze più drammatiche tra le impronte chimiche di alcuni anelli annuali, e gli autori concludono che è necessario un campionamento più ampio.
Basandosi su questo lavoro, Cronn e i suoi colleghi stanno ora cercando di scoprire se le differenze nelle impronte chimiche degli abeti di Douglas derivino da differenze genetiche tra le popolazioni, differenze ambientali, o una combinazione dei due. Per rispondere a questa domanda, confronteranno alberi con background genetici identici che sono stati piantati in ambienti diversi. Entrambi i risultati offriranno nuove opportunità per la ricerca forestale, come spiega Cronn:"Se i profili chimici del legno sono determinati principalmente dall'ambiente, potremmo usare questa tecnica per prevedere il clima in cui un albero stava crescendo. Se i profili chimici sono determinati principalmente dalla genetica, questo tipo di analisi potrebbe essere usato come uno schermo rapido per determinare le differenze genetiche".
Cronn spera che questo lavoro sull'abete di Douglas venga utilizzato per proteggere una gamma più ampia di alberi in futuro:"Speriamo che la comunità forense del legno prenda ciò che apprendiamo da questo albero abbondante a livello regionale e lo applichi alle specie di legno duro e dolce che sono gli obiettivi del disboscamento illegale e il fulcro degli sforzi di conservazione".