Le zone aride coprono circa il 41% della superficie terrestre della Terra e ospitano un essere umano su tre che abita il nostro pianeta. In queste zone, la vita è fortemente influenzata dall'aridità, cioè l'equilibrio tra la quantità di acqua piovana e l'acqua persa per evaporazione. In questo senso, l'aridità sta aumentando in tutto il mondo a causa dei cambiamenti climatici. Uno studio condotto dal Dryland Ecology and Global Change Lab dell'Università di Alicante (UA) guidato da Fernando T. Maestre e pubblicato su Scienza ha rivelato per la prima volta che man mano che l'aridità aumenta, gli ecosistemi delle zone aride del pianeta subiscono una serie di bruschi cambiamenti.

"Nello studio abbiamo scoperto che numerose caratteristiche dell'ecosistema avevano una risposta non lineare a piccoli aumenti di aridità. Ciò significa che ci sono livelli ai quali più velocemente, a volte si verificano cambiamenti anche bruschi a causa di aumenti di aridità relativamente piccoli. Perciò, si può dire che, quando si superano determinate soglie di aridità, l'ecosistema subisce cambiamenti sproporzionati e diventa ancora più arido, "Santiago Soliveres, Ramón y Cajal ricercatore presso l'UA e coautore dello studio, spiega.

Tre fasi di cambiamento

I ricercatori hanno identificato tre fasi di cambiamento. Primo, quando i livelli di aridità incrociano valori intorno a 0,54, "l'ecosistema diventa limitato dalla mancanza di acqua. La vegetazione cambia e diventa dominata da specie adattate alla siccità, come erbe e arbusti, come già avviene in molte zone della Penisola Iberica, ", afferma il ricercatore UA Fernando T. Maestre.

Dopo questi primi cambiamenti di vegetazione, quando i valori di aridità superano 0,7, il terreno diventa molto meno fertile. Perde la sua struttura e diventa più vulnerabile all'erosione. Inoltre, gli organismi del suolo che svolgono ruoli essenziali nel mantenimento dei nutrienti del suolo sono radicalmente colpiti, con una presenza dominante di patogeni a scapito di organismi più benefici.

Finalmente, oltre i valori di aridità di 0,8, si verifica una brusca perdita di diversità e copertura vegetale. "Una volta varcata questa soglia, il deficit idrico è tale che le piante non possono prosperare in queste condizioni. L'attività biologica viene drasticamente ridotta e la vita viene condizionata dalle finestre di opportunità che si verificano durante gli eventi di pioggia non frequenti. L'ecosistema è diventato un deserto, "Secondo Maestre.

20% delle terre globali colpite dal 2100

Secondo le previsioni climatiche, oltre il 20% delle terre emerse del pianeta potrebbe superare una o più delle soglie di aridità identificate in questo studio entro il 2100. "La vita non scomparirà, ma i nostri risultati suggeriscono che questi ecosistemi potrebbero subire cambiamenti improvvisi che ridurranno la loro capacità di fornire servizi ecosistemici a più di 2 miliardi di persone, come la fertilità del suolo e la produzione di biomassa, "dice Miguel Berdugo, l'autore principale dello studio e ricercatore presso l'UA Dryland Ecology and Global Change Lab fino a gennaio 2020.

Ridurre al minimo le conseguenze negative

I risultati di questo studio sono di grande rilevanza per comprendere gli impatti dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi delle zone aride, in quanto potrebbero aiutare a stabilire azioni di mitigazione. "Anche se non fermeremo il cambiamento climatico, Credo che possiamo ancora minimizzare le sue conseguenze negative su questi ecosistemi, indispensabili per uno sviluppo sostenibile, " dice Maestre. "Fornendo informazioni su come la vegetazione e le proprietà del suolo cambiano con l'aumentare dell'aridità, e mappando le aree più sensibili a tali incrementi, i nostri risultati possono essere utilizzati per ottimizzare gli sforzi di monitoraggio e ripristino, preservare la biodiversità ed evitare la desertificazione di questi ecosistemi, " aggiunge. Ricard Solé, coautore dello studio, Ricercatore ICREA presso l'Istituto di Biologia Evoluzionistica (IBE, UPF-CSIC) e docente presso l'Università Pompeu Fabra, spera che "questo studio aiuterà a sviluppare potenziali scenari di intervento che potrebbero includere l'uso della biologia sintetica per modificare gli ecosistemi a rischio". Questa "terraformazione" degli ecosistemi fa parte della collaborazione in corso tra l'UPF e l'Università di Alicante.