Le foreste remote del bacino africano del Congo sono state a lungo un punto cieco per gli scienziati che lavorano per capire come i cicli naturali della Terra rispondono alle caratteristiche ambientali uniche delle diverse regioni.

Ora, due ricercatori della Florida State University fanno parte di un team globale di scienziati che rivelano il ruolo inaspettato che gli incendi su larga scala e l'elevata deposizione di azoto svolgono nell'ecologia e nella biogeochimica di queste lussureggianti foreste dell'Africa centrale.

Le loro scoperte, pubblicato sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , potrebbe segnalare una comprensione fondamentalmente nuova della struttura di queste foreste, funzionamento e biodiversità.

"Lavoriamo nel bacino del Congo da un decennio e scoperte come questa forniscono nuovi spunti su come funziona il nostro pianeta e ci ricordano quanto dobbiamo ancora capire sul mondo che ci circonda, " ha detto Rob Spencer, professore associato presso il Dipartimento della Terra, Scienza dell'oceano e dell'atmosfera.

In collaborazione con i loro colleghi belgi e congolesi, Gli scienziati dell'FSU hanno condotto un'ampia ricerca sul campo in tutto il bacino del Congo, ricco di foreste, una regione la cui inaccessibilità e disordini politici l'hanno resa criticamente poco studiata e povera di dati.

I campioni raccolti durante il lavoro sul campo sono stati elaborati utilizzando uno spettrometro di massa ad altissima risoluzione ospitato presso il National High Magnetic Field Laboratory della FSU. Questo sofisticato strumento analitico fornisce firme molecolari dettagliate del materiale organico in un dato campione.

I ricercatori erano particolarmente interessati a setacciare i campioni per un gruppo di composti derivati ​​dal fuoco chiamati aromatici condensati, che indicano il ruolo del fuoco come fonte di materia organica.

"Abbastanza sicuro, abbiamo scoperto che gli aromatici condensati derivati ​​dal fuoco erano collegati agli alti livelli di azoto nei campioni, " ha detto il candidato al dottorato dell'FSU Travis Drake, coautore dello studio. "La modellazione atmosferica ha già suggerito che queste elevate deposizioni di azoto fossero collegate al fuoco, ma ora abbiamo alcune prove molecolari per sostenerlo".

Le foreste del bacino del Congo sono delimitate sui lati settentrionale e meridionale da vasti mosaici di savane secche e praterie. Quando gli incendi si accendono in queste regioni più aride a causa dell'agricoltura taglia e brucia o per cause naturali come i fulmini, enormi tratti di biomassa vanno in fumo. Gran parte dell'azoto organico di quegli incendi, i ricercatori hanno ora scoperto, viene travolto nell'atmosfera e depositato sulle foreste.

Negli ecosistemi tropicali come le foreste congolesi, l'azoto può spesso agire come nutriente limitante, un elemento naturale la cui scarsità può frenare la crescita biologica. Quando le eccedenze di un nutriente limitante vengono pompate in un ecosistema, può stimolare e accelerare la crescita in una selezione di specie intraprendenti.

Sulla sua faccia, questo processo può sembrare innocuo. Ma, Drake ha detto, la saturazione dei nutrienti può effettivamente avere l'effetto di ridurre la biodiversità.

"Ogni organismo in un ecosistema si specializza e cerca di trovare il suo piccolo posto nella cascata dei nutrienti, " disse Drake. "Ma se la foresta viene inondata di sostanze nutritive, alcune piante e organismi ne trarranno beneficio molto più di altri, e questo può portare a una minore biodiversità".

Drake ha affermato che questi risultati sollevano una grande domanda sull'ecologia delle foreste del Congo:se questi alti tassi di deposizione di azoto sono in corso da centinaia, migliaia o decine di migliaia di anni, in che modo ciò potrebbe aver influenzato la crescita e lo sviluppo a lungo termine delle foreste?

"Ci sono alcune incredibili differenze ecologiche tra la foresta del Congo e altre foreste pluviali come l'Amazzonia, " ha detto. "L'Amazzonia non ha l'espansivo, savane aride o i significativi ingressi di fuoco che si trovano in Congo, e c'è molta meno biodiversità in Congo che in Amazzonia. Se gli incendi hanno arato l'atmosfera con l'azoto per anni, è possibile che il Congo sia solo una foresta estremamente fertilizzata".

Nel passato, poche ricerche erano state condotte sull'ecologia e sulla biogeochimica delle foreste del Congo. Infatti, in molti casi, modelli della regione si basavano su dati vecchi di decenni, speculazioni o tassi rozzamente innestati da altre foreste pluviali di tutto il mondo.

Ora, gli scienziati stanno lavorando con un rinnovato apprezzamento delle caratteristiche ecologiche uniche dell'Africa centrale. Drake ha affermato che queste scoperte più recenti aiutano a segnalare una nuova era della ricerca nelle foreste del bacino del Congo.

"People are now seeing the Congo as an important hotbed for research, " he said. "It's an encouraging time to be a scientist working in the Congo."