Un nuovo studio approfondito sugli effetti delle primavere più calde sulla crescita delle piante nelle regioni settentrionali mostra una produttività delle piante sostanzialmente ridotta nei mesi successivi. I risultati mettono in discussione la validità degli attuali modelli climatici che includono la produttività delle piante quando si valuta la quantità di carbonio catturata dalla vegetazione e ciò che rimane nell'atmosfera.

Utilizzando 30 anni di immagini satellitari, un team internazionale guidato dall'Università di Leeds ha esaminato 41 milioni di km ² di terreno nelle regioni settentrionali. Hanno scoperto che l'inizio precoce della produttività delle piante causato da primavere più calde non continua nei mesi estivi e autunnali.

In precedenza, si riteneva che l'inizio anticipato della stagione di crescita a causa dell'aumento delle temperature globali estendesse la stagione di crescita della vegetazione consentendole di ottenere più biomassa durante il suo ciclo di vita e quindi provocando un aumento del processo di fotosintesi e quindi un aumento della quantità di carbonio catturato e immagazzinato.

Ora, il team ha riscontrato gli effetti negativi causati da una primavera più calda, in particolare quelli legati all'esaurimento dell'approvvigionamento idrico, sostanzialmente ridotto qualsiasi beneficio derivante da stagioni calde più lunghe. In molte zone la biomassa vegetale è diminuita nei mesi estivi e autunnali, limitando significativamente la cattura del carbonio.

Lo studio, pubblicato in Natura , mostra che gli attuali modelli climatici sottovalutano la riduzione della produttività delle piante e quindi sovrastimano la quantità di carbonio assorbita dagli ecosistemi terrestri durante tutto l'anno.

L'autore principale dello studio Dr. Wolfgang Buermann, dalla School of Earth and Environment di Leeds, ha dichiarato:"Le regioni settentrionali hanno sperimentato un riscaldamento sostanziale dall'inizio degli anni '70, cambiando quanti ecosistemi funzionano".

"Finora c'è stata una comprensione limitata del pieno impatto di inverni più brevi ed estati più lunghe sulle piante. La disponibilità di immagini satellitari ci ha permesso di esaminare tutte le regioni settentrionali del mondo e ottenere un quadro completo di come le piante stanno reagendo al stagioni che cambiano”.

"La preoccupazione è che i modelli climatici utilizzati per prevedere i futuri impatti dei cambiamenti climatici non riflettano ciò che mostrano chiaramente le osservazioni. Si pensava che l'inizio anticipato della primavera aiutasse la produttività delle piante nei mesi estivi e autunnali. Tuttavia, possiamo vedere che quando c'è stata una prima primavera calda la produttività delle piante paga il prezzo più avanti nel corso dell'anno. Sembra che le risorse preziose necessarie per la crescita delle piante, come l'acqua, non siano disponibili in abbondanza e se consumate all'inizio della stagione di crescita manchino in seguito".

Il dott. Buermann ha aggiunto:"Sulla base delle previsioni climatiche future, le molle più calde sono destinate a diventare lo standard. C'è un grande bisogno di assicurarsi che i nostri modelli incorporino accuratamente gli effetti delle sorgenti più calde sui nostri ecosistemi e come questo a sua volta influisca sui cambiamenti climatici. Senza questo non possiamo prevedere con precisione come le temperature globali possono continuare a cambiare, l'effetto che questo potrebbe avere sulle condizioni meteorologiche o la potenziale minaccia per la salute pubblica".

Il coautore dello studio Dr. Matthias Forkel, dell'Università di Tecnologia di Vienna, ha dichiarato:"Sapevamo già che il corso temporale della crescita delle piante si è spostato in modo significativo a causa del cambiamento climatico.

"Questi meccanismi sono complicati e diversi a livello regionale. Sfortunatamente, che cambia le previsioni climatiche in una direzione sgradevole. Dobbiamo presumere che le conseguenze del riscaldamento globale saranno ancora più drammatiche di quanto precedentemente calcolato".

Il dottor Forkel ha spiegato come sono state studiate le immagini satellitari dell'intero globo a nord del 30° parallelo, dall'Europa meridionale e dal Giappone alle regioni della tundra nell'estremo nord. Ha permesso al team di determinare punto per punto quanta fotosintesi avviene e quanta biomassa viene acquisita.

Con le immagini satellitari il team è stato in grado di esaminare le regioni settentrionali per individuare il verde associato a una vegetazione produttiva sana. Hanno valutato le correlazioni tra temperatura, periodo dell'anno e estensione del verde nel paesaggio settentrionale, comprese le aree del Regno Unito, Canada, Germania, Francia e Russia.

Le osservazioni satellitari hanno mostrato che l'emisfero settentrionale è diventato più verde in primavera, ma tra il 13 e il 16% della superficie totale ha mostrato effetti negativi nei mesi successivi. Questo è in contrasto con gli attuali modelli del ciclo del carbonio che mostrano effetti negativi tra l'1 e il 14%.

Gli effetti negativi delle primavere più calde sono stati localizzati in particolare nel Nord America occidentale, Siberia e parti dell'Asia orientale.

Lo studio suggerisce che le risorse idriche esaurite associate a una stagione primaverile più calda potrebbero essere una causa significativa delle riduzioni. L'abbondante crescita delle piante porta a un aumento della domanda e dell'evaporazione dell'acqua che impediscono alle piante di avere abbastanza acqua nel corso dell'anno per mantenere la produttività. Alcune piante possono anche avere un periodo di crescita naturalmente predeterminato, che non può essere prolungato e uno scatto di crescita precedente si traduce in un decadimento precedente.

Il documento "Effetti di compensazione stagionale diffusi del riscaldamento primaverile sulla produttività delle piante del nord" è pubblicato in Natura 04 ottobre 2018.