La foresta pluviale amazzonica non è necessariamente un luogo che molti assocerebbero a una siccità, tuttavia si prevede che periodi di siccità prolungati diventino più frequenti e gravi a causa del cambiamento climatico. La domanda da porsi è come queste siccità influenzeranno la foresta pluviale, poiché ha una grande influenza sul clima globale e sul riscaldamento futuro.

Uno studio condotto da Marielle Smith, un ricercatore associato nel dipartimento forestale della Michigan State University, e Scott Stark, assistente professore di selvicoltura, esamina la risposta dell'Amazzonia alla siccità al fine di prevedere meglio come la crescita e la fisiologia delle foreste influenzeranno la diversità degli alberi e, in definitiva, il clima del pianeta.

Grazie alla sua combinazione di struttura forestale umida e una forte stagione secca, la foresta nazionale di Tapajós in Brasile può essere un buon indicatore per le risposte ai cambiamenti climatici, che è ciò che ha portato i ricercatori alla posizione.

Per raccogliere informazioni e monitorare la foresta pluviale, i ricercatori hanno preso una visione dettagliata della sua struttura camminando sul terreno con uno strumento lidar, uno strumento utilizzato anche nei veicoli autonomi per mappare il terreno. Il lidar ha prodotto informazioni in sezioni bidimensionali che descrivono come l'area fogliare è strutturata attraverso altezze e microambienti che variano in luce, temperatura e umidità.

"Questo è utile perché l'attività di una foresta nel suo insieme - la sua crescita e gli scambi di gas ed energia con l'atmosfera - è in gran parte determinata da come le foglie sono distribuite nel mosaico di ambienti che la foresta stessa crea, " ha detto Smith.

Nel corso di quattro anni sono state condotte 41 indagini mensili, tra il 2010 e il 2017, e comprendeva tre anni di non siccità e un anno di siccità di El Niño.

"Attraverso la lente lidar, abbiamo esaminato la struttura di una foresta amazzonica orientale per diversi anni per vedere come è cambiata in risposta allo stress idrico stagionale e a una forte siccità di El Niño, " ha detto Smith.

La ricerca ha prodotto risultati sorprendenti.

I ricercatori hanno scoperto che la foresta pluviale ha aumentato la quantità di foglie nella chioma più alta durante le stagioni secche e la siccità, nonostante i rapporti di studi precedenti che hanno rilevato che i grandi alberi sono più vulnerabili alla siccità.

Precedenti osservazioni lidar satellitari hanno mostrato che quando la quantità di foglie nella parte superiore della chioma sale, le quantità nella parte inferiore della chioma diminuiscono, e viceversa, durante il ciclo stagionale della foresta amazzonica. Ciò potrebbe essere dovuto alla variazione stagionale della quantità di ombreggiatura inflitta alla chioma inferiore da quella superiore.

"I nostri dati ad alta risoluzione ci hanno permesso di dividere la foresta sia per altezza che per ambienti luminosi, e ha rivelato qualcosa di più complesso, " ha detto Smith.

L'aspettativa era che quando la quantità di foglie negli alberi ad alto fusto aumenta durante la stagione secca diventa più ombreggiata sotto, e di conseguenza gli alberi più piccoli perdono parte delle foglie. Però, i dati hanno mostrato che non è quello che è successo. Anziché, erano i piccoli alberi che si trovavano in aree aperte dove l'ombra era bassa e la luce del sole alta - "lacune" della foresta - che perdevano le foglie. Gli alberi che erano in ombra, sorprendentemente, ha aggiunto un'area fogliare contemporaneamente agli alberi ad alto fusto. Le tendenze erano le stesse in risposta alla siccità.

"È fondamentale capire che i periodi di siccità sono in genere periodi più soleggiati, " disse Smith. "Alberi alti che hanno anche radici più profonde, dando più accesso all'acqua, possono sfruttare la maggiore luce ed espandere le loro corone. I piccoli alberi con radici poco profonde possono essere maggiormente danneggiati dal caldo, condizioni di sole e contraggono le loro corone o muoiono. Piccoli alberi all'ombra, però, può sfruttare l'aumento della luce nel dispositivo di raffreddamento, sottobosco più umido."

Questi risultati mostrano che la risposta di un albero ai periodi di siccità dipende dalle condizioni ambientali imposte dalla struttura stessa della foresta pluviale, hanno detto i ricercatori. I risultati concordano strettamente con gli studi emergenti che mostrano che la vegetazione di bassa statura, soprattutto a caldo, ambienti ad alta luminosità, è maggiormente colpita dalla scarsità d'acqua.

Allo stesso tempo, la ricerca sta aiutando a costruire un quadro di come i microambienti della chioma, altezze degli alberi, stagionalità e siccità si uniscono per determinare quali alberi vinceranno e perderanno in climi più secchi. Questo è fondamentale per comprendere la futura resilienza dell'Amazzonia ai cambiamenti climatici, hanno detto i ricercatori.

La ricerca è pubblicata su Nuovo Fitologo .