Immagina di tornare indietro nel tempo, prima che arrivassero i primi europei, nelle foreste del New England più di 500 anni fa.

A quel tempo, queste foreste erano dominate da giganti torreggianti, come il castagno e il pino bianco, capace di raggiungere oltre 100 piedi, sopra una varietà stratificata di specie fino al suolo della foresta. Avrebbero avuto un aspetto molto diverso da quello che si vede oggi.

Il cambiamento diffuso inizialmente arrivò nel New England dopo l'arrivo dei coloni, quando le foreste furono disboscate per far posto ai terreni agricoli, dice John Volin, professore di risorse naturali e ambiente e vice rettore per gli affari accademici. Poi quando più ricco, terreni agricoli meno rocciosi più a ovest attraevano gli agricoltori, molte fattorie del New England furono abbandonate e la foresta iniziò a rigenerarsi.

Era l'inizio del 1800. Poi è avvenuta l'industrializzazione, e la deforestazione avvenne una seconda volta tra la metà e la fine del 1800. È difficile immaginare il paesaggio in gran parte boschivo di oggi com'era 100 anni fa, con un numero significativamente inferiore di alberi.

La ricrescita relativamente rapida delle foreste testimonia la resilienza della natura, ma le giovani foreste di oggi non sono le stesse della foresta di 500 anni fa.

Le tipiche foreste nordorientali sono ora costituite da fitte chiome popolate da specie arboree più piccole di età simile, tutti attualmente affrontano varie nuove minacce come coleotteri, bruchi, o piaghe che sono state portate direttamente nell'area o si sono fatte strada qui a causa del cambiamento climatico.

Una macchia notevole, la peronospora del castagno dei primi del '900, ha lasciato un'eredità devastante, Volin dice, spazzando via completamente le imponenti specie di castagno che un tempo dominavano fino all'80-90 percento della chioma in alcune aree.

Le foreste di oggi sono nel mezzo di ulteriori cambiamenti. Quando la chioma degli alberi viene modificata, così è il sottobosco. Tutti gli alberi a bassa crescita, arbusti, e il sottobosco vegetativo sono popolati in modo diverso, a seconda delle specie di alberi sopra di loro.

Alberi diversi escono con orari leggermente diversi. Alcuni alberi sono presto per fogliare, come gli aceri, e altri foglie un po' più tardi, come querce e frassini. A fine stagione, alcuni di quei primi alberi cominceranno a far cadere le foglie prima, mentre altri, come querce, possono mantenere le foglie anche in autunno. Tutto questo tempismo è importante per le piante che crescono sotto questi alberi, perché quando mancano le foglie, la luce del sole può raggiungere ulteriormente il suolo della foresta.

La tempistica di questi eventi naturali, chiamato fenologia, ha grandi ripercussioni sulla struttura del bosco. La fenologia è cambiata man mano che il clima è cambiato e le giornate più calde sono arrivate all'inizio della stagione, dice Volin.

Le piante a foglia più precoce iniziano a fotosintetizzare e immagazzinare i loro carboidrati in quello che viene chiamato un sussidio primaverile. Volin e il suo gruppo di ricerca hanno studiato questo fenomeno e la sua importanza per la crescita del sottobosco, soprattutto con specie vegetali invasive. Hanno scoperto che i cambiamenti nella composizione degli alberi nella chioma possono avere effetti drammatici su quali specie si stabiliranno e cresceranno nel sottobosco.

Per esempio, se sono presenti più aceri che spuntano prima in primavera, le piante del sottobosco saranno ombreggiate prima durante la stagione di crescita e immagazzineranno meno di un sussidio di carbonio rispetto alle piante che crescono sotto chiome a foglie più tardive che sono più ricche di frassino o quercia.

"A seconda del baldacchino, alcune specie di piante invasive saranno in grado di prendere piede o meno, "dice Volin.

Le piante native del sottobosco e dei margini della foresta sono sottoposte a pressioni aggiuntive causate da specie vegetali invasive. Alcune specie invasive sono in grado di germogliare molto prima delle piante autoctone - in alcuni casi, quanto diverse settimane prima, dando loro un vantaggio sul sussidio primaverile per il carbonio. Ciò può conferire alle specie invasive un vantaggio di crescita competitivo rispetto alle piante autoctone, lui dice. Inoltre, molte piante autoctone sperimentano un aumento del pascolo dai cervi, che preferiscono nutrirsi di loro piuttosto che delle specie più invasive.

In molti posti, i sottoboschi vengono ripuliti dal pascolo dei cervi o vengono invasi da piante invasive come la rosa multiflora, crespino giapponese, o senape all'aglio, tutti sgradevoli per i cervi.

La maggior parte delle aree dello stato ha un'alta popolazione di cervi, e questo causa un problema significativo per le piante di sottobosco autoctone, dice Volin. Per alcune di queste specie vegetali, è già difficile crescere in condizioni di ombra profonda. Se poi vengono pascolati dai cervi, anche se sopravvivono, potrebbero volerci anni prima che possano rifiorire.

"Guardando la foresta, non dovresti essere in grado di vedere il più lontano possibile oggi, " dice. "I cervi stanno solo decimando le piante native del sottobosco".

Mentre il sottobosco lotta, così fanno gli alberi stessi; e il futuro della foresta del Connecticut è incerto. Le specie che vediamo ogni giorno sono minacciate da varie malattie, parassiti, e piaghe

Volin dice che il frassino andrà perso per il trivellatore di frassino smeraldo introdotto nei prossimi 10-15 anni. "Ciò non influirà solo sulla fenologia creando essenzialmente divari forestali diffusi, ma avrà un impatto negativo su tutte le altre specie che dipendono dai frassini. Quante altre specie andranno perdute? Non ne abbiamo idea".

Anche la foresta è ancora minacciata dallo sviluppo. Sebbene il Connecticut sia al 75% coperto da foreste, quella percentuale sta diminuendo. Volin dice tra gli anni 1985 e 2010, lo stato ha perso 13 acri di foresta al giorno.

"Tendiamo a considerare la deforestazione in aree come i tropici, " lui dice, "ma dovremmo anche guardare a cosa sta succedendo nel nostro cortile".