Un team di ricercatori guidato dalla UC Riverside ha scoperto che gli alberi dell'Amazzonia hanno sviluppato un modo insolito per proteggersi dai danni causati dalla siccità. Credito:Louis Santiago, UC Riverside
Gli alberi tropicali della foresta pluviale amazzonica potrebbero essere più resistenti alla siccità di quanto si pensasse in precedenza, secondo un nuovo studio condotto da ricercatori dell'Università della California, Lungofiume.
Questa è una buona notizia, poiché l'Amazzonia immagazzina circa il 20% di tutto il carbonio nella biomassa terrestre, che aiuta a ridurre il riscaldamento globale abbassando i livelli di gas serra del pianeta.
In uno studio pubblicato lunedì sulla rivista Nuovo Fitologo , una squadra guidata da Louis Santiago, un professore di botanica e scienze delle piante, scoperto che gli alberi tropicali a Paracou, La Guyana francese ha sviluppato un modo insolito per proteggersi dai danni causati dalla siccità. Gli alberi utilizzano un'abbondanza di cellule viventi attorno al loro xilema per conservare e ridistribuire l'acqua in condizioni di siccità. Lo xilema (il nome scientifico del legno) è il tessuto non vivente di una pianta che trasporta acqua e sostanze nutritive dal suolo agli steli e alle foglie.
Santiago ha detto che studiare la siccità in uno dei luoghi più umidi della Terra potrebbe sembrare controintuitivo, ma recenti siccità, tra cui il caldo record e la siccità durante El Niño 2015-16, stanno già minacciando la foresta pluviale amazzonica. Se gli alberi muoiono a causa di quelle siccità, il carbonio che immagazzinano sarà rilasciato nell'atmosfera, dove aggraverà ulteriormente il riscaldamento globale.
"Le foreste tropicali agiscono come un pozzo che riduce i gas serra globali. Tuttavia, se quelle piante muoiono e si decompongono, possono diventare una fonte di carbonio atmosferico. A causa delle sue dimensioni, quello che succede in Amazzonia colpisce il mondo intero, " disse Santiago, che detiene anche un appuntamento presso lo Smithsonian Tropical Research Institute.
Quando le piante assorbono acqua attraverso le loro radici, usano il loro xilema per trasportare acqua e sostanze nutritive attraverso la pianta. Man mano che diventa disponibile meno acqua, una pianta deve "succhiare" più forte per attingere acqua dalle radici alle foglie. Ad un certo punto durante questa lotta, le bolle d'aria possono essere tirate su nello xilema causando embolie (analoghe a quelle che si formano nel sistema vascolare umano). Queste embolie bloccano il flusso dell'acqua, portando a un fenomeno chiamato guasto idraulico. Più facilmente una pianta o un albero sviluppa un guasto idraulico, più è suscettibile alla siccità.
La foresta pluviale amazzonica svolge un ruolo importante nel ciclo globale del carbonio. Credito:Harry C (CC BY-SA 3.0)
Per studiare come gli alberi dell'Amazzonia hanno risposto alla siccità, Il team di Santiago ha strappato rami dalle cime degli alberi nella stazione di ricerca Paracou della Guyana francese e li ha studiati in laboratorio per determinare quanto facilmente sviluppano un guasto idraulico, che è una funzione della loro fisica, comprese le dimensioni del loro impianto idraulico e la pressione che i loro vasi possono sopportare.
"Ci siamo resi conto nel 2013 che non c'erano quasi dati sulla resistenza alla siccità degli alberi della chioma amazzonica, e diverse recenti siccità hanno sollevato la questione di come se la sarebbero cavata questi alberi se il cambiamento climatico avesse causato maggiori anomalie nelle precipitazioni».
I risultati iniziali del gruppo non erano positivi, perché gli esperimenti comunemente usati indicavano che gli alberi tropicali erano molto più suscettibili al cedimento idraulico rispetto agli alberi temperati.
Ulteriori esperimenti hanno rivelato un barlume di speranza:gli alberi tropicali hanno sviluppato un altro modo per sopravvivere durante la siccità. Uno strato di cellule "parenchimatiche" vive che circonda lo xilema aiuta gli alberi tropicali immagazzinando acqua e mediando la pressione osmotica in modo che l'acqua possa essere ridistribuita dove è più necessaria.
"Alberi tropicali, rispetto a quelli delle foreste temperate, hanno tre volte più cellule viventi che circondano lo xilema che possono facilitare questi processi, che non sono osservati dai tipici esperimenti che conduciamo per determinare quanto sia vulnerabile una pianta alla siccità".
Santiago ha affermato che i ricercatori stanno ora espandendo il loro studio per includere ulteriori specie di alberi a Panama e in Brasile.
"Il nostro obiettivo generale nel modellare la resistenza alla siccità è essere in grado di prevedere quale tipo di cambiamento nella pioggia provocherebbe la morte. Fortunatamente, i nostri esperimenti finora suggeriscono che gli alberi tropicali possono essere più resistenti alla siccità di quanto si pensasse in precedenza, e che usano un modo davvero unico per proteggersi." Anche se, Santiago aggiunge:"Il continuo riscaldamento del pianeta alla fine causerebbe una diffusa mortalità degli alberi".
Il titolo dell'articolo è "Coordinamento e compromessi tra sicurezza idraulica, tratti di efficienza e prevenzione della siccità nelle specie di alberi della foresta pluviale amazzonica".