Il neolaureato della Northern Illinois University Karley Chantos-Davidson (a sinistra) e i professori di biologia Nick Barber (al centro) e Wes Swingley (a destra) prelevano campioni di terreno presso la riserva di Nachusa Grasslands. Credito:Northern Illinois University
L'estate è in fiore alle praterie di Nachusa, dove il tepore di luglio sta accendendo un'esplosione di colori. Echinacea viola indica il cielo. La grande erba bluestem ondeggia nella brezza. Le farfalle monarca svolazzano tra delicati fiori rosa asclepiade.
Sebbene invisibile ad occhio nudo, qualcosa di altrettanto sorprendente sta accadendo sotto l'abbagliante varietà di flora al 4, Riserva di 000 acri vicino a Dixon, Illinois, secondo gli scienziati della Northern Illinois University.
In un nuovo studio pubblicato sulla rivista di Microbiologia ambientale , I professori di scienze biologiche della Northern Illinois University Nick Barber e Wes Swingley affermano di aver trovato prove che il microbioma del suolo sta raccogliendo i benefici riparatori di quasi tre decenni di restauro delle praterie di erba alta a Nachusa.
"Diverse comunità batteriche stanno ricolonizzando i suoli, " ha detto Swingley. "Queste comunità assomigliano molto a quelle nelle praterie naturali incontaminate, nonostante nessuno sforzo diretto per bonificare le funzioni del suolo".
Di proprietà e gestito da The Nature Conservancy, la riserva delle praterie di Nachusa è costituita da vaste praterie residue, boschi e zone umide ricollegate attraverso il ripristino dell'habitat per creare una delle praterie più grandi e biologicamente diversificate dell'Illinois.
"È particolarmente degno di nota il fatto che gli sforzi di restauro a Nachusa stiano producendo successi che vanno oltre la biodiversità vegetale e animale, " disse il barbiere.
"Abbiamo trovato una forte evidenza che nel tempo le comunità batteriche nel suolo dei siti ripristinati con piante della prateria autoctone arrivano ad assomigliare alle comunità che si trovano nelle praterie rimanenti, " Ha aggiunto, dicendo che in precedenza si sapeva molto poco di ciò che stava accadendo ai batteri nel suolo delle praterie ripristinate.
"Questa è una notizia entusiasmante perché significa che il restauro sta funzionando a questo livello fondamentale, " ha detto. "Non solo vediamo una bella diversità vegetale, ma sotto le piante troviamo diversità nel suolo, con batteri che si stanno ricolonizzando e si stanno riprendendo da soli per assomigliare a quelli che un tempo vivevano nei sistemi di praterie in tutto l'Illinois".
Il ripristino e la gestione degli ecosistemi naturali è una strategia fondamentale per mitigare la perdita di biodiversità globale, una crisi che alcuni scienziati ritengono sia una minaccia per il nostro pianeta più grande del cambiamento climatico. Le praterie sono ecosistemi altamente diversificati che, come promotori di aria e acqua pulite, contribuiscono anche alla salute delle persone e del pianeta.
Mentre le praterie nordamericane di erba alta si estendevano un tempo dal Canada meridionale al Texas, ora rappresentano uno degli ecosistemi più distrutti del pianeta, con oltre il 90 percento della prateria originale persa. Nell'Illinois, più del 99 percento della prateria è scomparso, sostituita principalmente dall'agricoltura a filari.
A partire dalla fine del XX secolo, gli sforzi di ripristino mirati a questi ecosistemi delle praterie perduti si sono diffusi, sebbene rappresentino ancora isole in un mare di terreni agricoli. Le domande di base si soffermano anche su quali dovrebbero essere gli obiettivi di un restauro, quanto completamente può essere ripristinata una prateria di erba alta e quanto velocemente può essere realizzato il recupero.
"Il nostro lavoro mostra che il ripristino di un singolo elemento dell'ecosistema, vale a dire piante, può avere effetti benefici a valle in altre aree, " ha detto Swingley.
"Abbiamo scoperto che alcuni gruppi microbici del suolo si sono ripresi dagli stati agricoli entro i primi tre anni dopo il ripristino, considerando che il recupero completo dei gruppi microbici noti della prateria ha richiesto dai 15 ai 20 anni, " ha aggiunto. "Questo è un recupero incredibilmente veloce".
Gli sforzi di ripristino in genere includono il ripristino di diverse comunità vegetali autoctone, controllo delle specie vegetali esotiche e attuazione di attività regolari che imitano i disturbi periodici naturali, come il fuoco e il pascolo degli animali. I bisonti sono stati reintrodotti nelle praterie di Nachusa nel 2014 per ristabilire il loro impatto storico come pascolatori nativi.
Mentre i microrganismi all'interno del suolo sono minuscoli, svolgono un ruolo importante nell'ambiente, fornire nutrienti alle piante e formare la base di una rete alimentare. Tuttavia, si conoscono pochissimi dettagli sui ruoli dei diversi batteri e funghi del suolo.
"Il suolo spesso riceve poca attenzione, Swingley ha detto. "Gli scienziati non sanno davvero cosa sta facendo ogni microbo nel suolo e come stanno lavorando tutti insieme, e queste sono domande importanti per l'ecologia, anche per l'agricoltura».
Per il loro studio a Nachusa, gli scienziati hanno caratterizzato le comunità batteriche e arcaiche del suolo in 13 appezzamenti di praterie di erba alta di età compresa tra 1 e 27 anni. Utilizzando una combinazione di campi, tecniche di laboratorio e computazionali, le comunità del suolo sono state confrontate tra loro, nonché con le praterie residue locali e i campi agricoli vicini utilizzando il sequenziamento del DNA.
"Tutte le linee di prova indicano che il suolo nei restauri più antichi assomiglia molto ai resti locali, " Ha detto Swingley. "È un risultato profondamente positivo di decenni di duro lavoro da parte di The Nature Conservancy e dei dirigenti di Nachusa".