Quando il terreno si scalda, rilascia più anidride carbonica (CO2), un effetto che alimenta il cambiamento climatico. Fino ad ora, si era ipotizzato che ciò fosse dovuto principalmente alla presenza di piccoli animali e microrganismi del suolo che avrebbero mangiato e respirato di più a temperature più calde. Però, un nuovo studio in Cambiamenti climatici naturali ha dimostrato che non è così. Se il caldo è accompagnato dalla siccità, gli animali del suolo mangiano ancora meno. Al fine di migliorare il potere predittivo dei modelli climatici, ora è fondamentale comprendere meglio i processi biologici nel suolo, dicono gli scienziati.

Il fatto che il clima del mondo stia cambiando è dovuto principalmente alla combustione di combustibili fossili. Come conseguenza, grandi quantità di anidride carbonica (CO2) vengono rilasciate nell'atmosfera terrestre. Però, inoltre, anche il cambiamento climatico si sta intensificando da solo, perché il riscaldamento globale sta causando anche il cambiamento del ciclo naturale del carbonio. Sebbene sulla Terra, il carbonio viene costantemente convertito da composti solidi in CO2 gassosa e viceversa, temperature più calde possono aumentare le perdite di carbonio sotto forma di CO2 dal suolo. Di conseguenza, più CO2 viene immessa nell'atmosfera terrestre:un feedback positivo.

Gli scienziati avevano precedentemente ipotizzato che questo effetto fosse dovuto principalmente alla presenza di piccoli animali e microrganismi nel suolo, che si nutrono di materia organica morta (ad esempio, foglie cadute). Perché quando "bruciano" il cibo, Viene rilasciata CO2 ("respirazione"). Si presumeva che a temperature più calde, insetti e vermi con ruoli in decomposizione mangeranno di più, e la materia organica morta nel suolo verrebbe decomposta a ritmi più rapidi. Dopotutto, questi animali sono poichiloterme la cui temperatura corporea e attività dipendono dall'ambiente.

Anche i batteri e i funghi unicellulari nel terreno dovrebbero essere più attivi a temperature più calde, sulla base dell'attuale comprensione. Ma ora, un nuovo studio mette in dubbio questa ipotesi. Un team di ricercatori guidato dal Centro tedesco per la ricerca sulla biodiversità integrativa (iDiv) e dall'Università di Lipsia ha effettuato un esperimento per simulare il riscaldamento del suolo nella foresta e ha scoperto che le temperature più calde non hanno alcuna influenza sull'attività alimentare degli animali del suolo . Quando i ricercatori hanno simulato un secondo effetto del cambiamento climatico oltre al riscaldamento, vale a dire la siccità, i risultati sono stati l'opposto delle aspettative:gli animali del suolo hanno mangiato di meno, e i microrganismi che vivono nel suolo hanno mostrato un calo della respirazione, un'indicazione che hanno anche consumato meno cibo.

Dott. Madhav P. Thakur, primo autore dello studio, spiega perché questi risultati sono di grande rilevanza:"L'effetto di feedback del riscaldamento climatico attraverso il maggiore rilascio di CO2 dal suolo è un presupposto cruciale nei modelli che prevedono il nostro clima futuro. Pertanto, è importante sapere cosa provoca questo effetto. I nostri risultati indicano che potrebbero non essere gli animali del suolo, al contrario:il loro ruolo potrebbe effettivamente essere l'opposto di quello che ci aspettavamo, almeno quando il riscaldamento e la siccità si verificano insieme."

Professor Nico Eisenhauer, l'autore senior dello studio, dice, "È molto probabile che invece di animali e microrganismi del suolo, le piante sono responsabili dell'effetto feedback perché respirano anche con le loro radici. Al fine di migliorare la validità dei modelli climatici, ora abbiamo urgente bisogno di capire meglio i processi biologici nel suolo." Dopo tutto, il suolo è il principale serbatoio di carbonio sulla terra, dice lo scienziato.

Lo studio è stato condotto come parte di un esperimento sul cambiamento climatico a lungo termine in Minnesota, Stati Uniti In the Boreal Forest Warming at an Ecotone in Danger (B4WarmED) esperimento, gli scienziati stanno riscaldando artificialmente appezzamenti di terreno forestale boreale di 3,4°C. Inoltre, riducono anche le precipitazioni del 40% in alcuni luoghi installando tende in caso di pioggia. Gli scienziati hanno misurato quanto mangiavano gli animali del suolo usando strisce di lamina esca:piccoli bastoncini con fori che i ricercatori hanno riempito con un substrato che assomigliava alla materia organica nel terreno. Questi bastoncini erano conficcati in profondità nel terreno. Ogni due settimane, gli scienziati hanno controllato quanta parte del substrato è stata mangiata. I ricercatori hanno effettuato più di 40 misurazioni di questo tipo in un periodo di quattro anni. È il primo studio di questa scala a indagare gli effetti del riscaldamento globale e della siccità sugli animali del suolo in decomposizione. Inoltre, i ricercatori hanno controllato la respirazione dei microrganismi del suolo escludendo le radici delle piante con un anello metallico in piccole aree del suolo e quindi misurando la quantità di CO2 rilasciata dal suolo con un analizzatore di gas.