Sulla base dei dati di 10 aree di monitoraggio forestale a lungo termine, di cui sette dalla rete ForestGEO dello Smithsonian, un team guidato da Jacob Usinowicz durante la sua tesi di dottorato presso l'Università del Wisconsin-Madison, fornisce la prima prova che l'"effetto immagazzinamento" consente alle specie arboree di coesistere ed è più forte ai tropici. I risultati della squadra, pubblicato nell'edizione del 20 settembre della rivista Natura , rispondere a una domanda che ha a lungo sfidato i biologi:perché ci sono così tante più specie ai tropici?

Le foreste tropicali ospitano molte più specie delle foreste del nord. Per esempio, quasi 1, 200 specie di alberi abitano i 4,2 milioni di chilometri quadrati di foreste temperate e boreali nell'emisfero settentrionale, mentre un sorprendente 1, 440 specie di alberi abitano solo 0,25 chilometri quadrati di foresta tropicale vicino a Manaus, Brasile. Come possono coesistere così tante specie di alberi in aree così piccole ai tropici?

Gli ecologisti non sono mai stati in grado di rispondere a questa domanda. Per convivere, le specie devono differire l'una dall'altra in modo che due individui della stessa specie (conspecifici) condividano più requisiti e quindi abbiano un impatto negativo l'uno sull'altro maggiore rispetto a due individui di specie diverse (eterospecifici). Ciò impedisce a qualsiasi specie di diventare dominante perché sempre più dei suoi vicini sono conspecifici con requisiti identici. Nel frattempo, specie rare possono essere salvate perché sempre più loro vicini sono eterospecifici con requisiti di risorse differenti.

Molti meccanismi portano a questo risultato. Il problema è stato che tutti i meccanismi noti per promuovere la coesistenza delle specie sembravano funzionare con un'efficacia simile a tutte le latitudini. Usinowicz et al. forniscono la prima prova che un meccanismo che consente la coesistenza stabile delle specie è più forte ai tropici e diventa costantemente più debole alle latitudini più elevate. Il meccanismo è chiamato effetto di immagazzinamento e funziona per le specie, come alberi, che hanno una riproduzione ricorrente e adulti longevi che assicurano la persistenza della popolazione su molte opportunità riproduttive. Se i tempi degli eventi riproduttivi di successo differiscono tra le specie, le nuove reclute avranno maggiori probabilità di avere vicini conspecifici con maggiori impatti negativi mentre le specie più rare avranno maggiori probabilità di evitare impatti negativi dei conspecifici.

Il team ha raccolto lunghi record di successo di riproduzione e reclutamento per più di 1, 000 specie di alberi provenienti da 10 foreste che si estendono su 64 gradi di latitudine dall'equatore quasi al circolo polare artico. Hanno scoperto che gli eventi riproduttivi di successo erano più indipendenti tra le specie all'equatore e diventano costantemente più sincronizzati tra le specie all'aumentare della latitudine. Tutte le condizioni sono in atto affinché l'effetto di accumulo agisca in modo più forte all'equatore e progressivamente meno forte all'aumentare della latitudine. Usinowicz et al. utilizzare un quadro di modellazione per quantificare la riduzione. Il potenziale dell'effetto di stoccaggio per promuovere la coesistenza delle specie diminuisce dello 0,25 percento per ogni grado di latitudine lontano dall'equatore.

"La storia naturale dietro questo risultato è piacevolmente intuitiva, " ha detto S. Joseph Wright, scienziato dello staff dello Smithsonian Tropical Research Institute e coautore dell'articolo. "Sull'equatore a Yasuni, Ecuador, diverse centinaia di specie di alberi fioriscono ogni mese. Un'anomalia del clima rigido in un determinato mese colpisce la fioritura in una piccola percentuale della specie. La tempistica delle gravi anomalie varia negli anni, e, di conseguenza, specie hanno eventi riproduttivi di successo in gran parte indipendentemente l'uno dall'altro." "Al contrario, appena sotto il circolo polare artico a Bonanza Creek, Alaska, la riproduzione degli alberi è limitata a giugno, luglio e agosto, un giugno rigido colpisce tutte le specie, e quando una specie ha un anno di successo, così fanno gli altri. Il gradiente latitudinale nella lunghezza della stagione di crescita crea un gradiente latitudinale nella sincronia tra specie di eventi riproduttivi di successo, e questo porta a un gradiente nella forza dell'effetto di accumulo e nella potenziale coesistenza delle specie".