Le praterie un tempo coprivano un'enorme area del Nord America, ma oggi sono stati ridotti a una piccola frazione di questa fascia storica. Immagina un'area grande quanto il Texas, il secondo stato più grande, restringendosi nel corso di decenni a un'area delle dimensioni del Massachusetts, il sesto stato più piccolo.

Le praterie delle praterie producono molti benefici, come immagazzinare carbonio nel suolo, fornendo habitat per la fauna selvatica e proteggendo la terra dall'erosione. Agenzie governative, le organizzazioni per la conservazione e i proprietari di case stanno lavorando per ripristinare gli ecosistemi nativi delle praterie in molte parti degli Stati Uniti centrali, ma è una sfida ardua. Spesso i siti di restauro appena piantati finiscono ricoperti di erbacce.

Sono un ecologista e ho lavorato con altri ricercatori per un decennio per trovare i modi più efficaci per ripristinare le praterie nel Midwest degli Stati Uniti. La nostra più recente scoperta indica una ragione per cui le praterie piantate possono fallire, uno che pochi avevano considerato in precedenza:il clima durante l'anno in cui vengono piantati.

Ripristino degli ecosistemi per risolvere i problemi ambientali

Il ripristino ecologico migliora la salute degli ecosistemi che sono stati degradati, ad esempio, restituendo l'acqua alle zone umide drenate o ripiantando foreste pesantemente disboscate. È una strategia importante per affrontare molte delle sfide ambientali più urgenti del mondo.

La ricerca mostra che la riparazione degli ecosistemi danneggiati fornisce un habitat critico per piante e animali. Rallenta gli impatti dei cambiamenti climatici abbassando i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera. Migliora l'impollinazione delle colture, previene la perdita di terreno e mantiene i fertilizzanti fuori dai corsi d'acqua. Per tutti questi motivi, le Nazioni Unite hanno recentemente dichiarato il 2021-2030 Decade on Ecosystem Restoration.

Ma questi progetti possono produrre risultati ampiamente inconsistenti, anche su siti simili dove sono state utilizzate tecniche simili. I ricercatori stanno iniziando a capire che il successo del restauro dipende da molteplici fattori, ma perché alcuni progetti hanno successo e altri falliscono è ancora in gran parte un mistero. Vogliamo prevedere i risultati in modo che le agenzie possano indirizzare i fondi scarsi ai siti in cui è più probabile che il lavoro abbia successo.

Praterie decimate

Prima dell'insediamento europeo, le praterie erano l'ecosistema più esteso del Nord America, copre gran parte del Midwest e delle pianure. Oggi, però, la maggior parte di esse sono state convertite in gran parte in terreni agricoli, grazie al loro terreno fertile. Le praterie sono quasi estinte a est del fiume Mississippi.

Di conseguenza, un numero enorme di specie animali e vegetali che un tempo prosperavano in quelle regioni hanno poco habitat rimanente. Alcuni, come le farfalle Poweshiek Skipperling e le orchidee frangiate della prateria, sono ora a rischio di estinzione.

Spargendo i semi delle piante della prateria su vecchi terreni agricoli, i gestori del territorio possono ripristinare questi ecosistemi. Man mano che crescono nuove praterie, i gestori periodicamente conducono incendi prescritti e rimuovono le erbacce con erbicidi per promuovere le piante della prateria. In tempo, insetti e uccelli torneranno nelle praterie ripristinate dalle aree vicine.

Sono stato in centinaia di praterie restaurate. Sorprendentemente, non due sono stati gli stessi. Alcuni sono ricche comunità di piante della prateria, mentre altri sono pieni di erbacce, cioè specie vegetali non praterie. Questa variazione può essere fastidiosa per i gestori del territorio che stanno cercando di ripristinare le praterie in modi particolari, per specie particolari.

Negli studi precedenti, colleghi e io abbiamo identificato una serie di fattori che spiegano perché non esistono due praterie uguali. Includono un tipo di terreno specifico, il numero di specie vegetali diffuse come seme per avviare il ripristino e la frequenza degli incendi prescritti. Questi risultati mostrano che, sebbene i risultati del restauro varino, almeno lo fanno per ragioni che sono facilmente note o sotto il controllo dei gestori del territorio. Ma la nostra nuova ricerca indica che non è sempre così.

Anni di semina piovosi causano problemi

I gestori del territorio riconoscono ampiamente che il clima dell'anno di semina può influenzare un ripristino, ma fino ad ora, pochi scienziati avevano testato questa idea. I restauri piantati durante gli anni piovosi dovrebbero avere più successo, il che significa che supporteranno una maggiore diversità e abbondanza delle piante autoctone che seminiamo sulla terra. Ma è difficile verificare questa ipotesi perché richiede molti siti di studio, piantato in diverse condizioni atmosferiche.

Il nostro team ha lavorato in 83 praterie restaurate in Illinois, Indiana e Michigan che erano state piantate da due a 19 anni prima. Abbiamo registrato quali specie di piante vivevano all'interno di ciascun sito, e poi ha determinato le condizioni meteorologiche che hanno interessato ogni prateria durante l'anno in cui è stata piantata.

I nostri risultati sono stati sorprendenti. Ci aspettavamo che gli anni piovosi avrebbero favorito restauri di successo, ma invece producevano praterie con erbacce più abbondanti e diverse. Questi effetti erano paragonabili o maggiori dell'influenza di altri fattori importanti come le condizioni del suolo, il tempo trascorso dall'ultimo incendio prescritto e l'età del progetto.

Le erbacce erano più abbondanti nelle praterie che erano state ripristinate durante gli anni delle piogge fino a 19 anni prima. Questi siti avevano anche un numero relativamente minore di specie di piante della prateria autoctone.

Perché gli anni di semina a secco alla fine porterebbero a un ripristino più efficace rispetto agli anni umidi, anche se le piante native della prateria si comportano meglio con più acqua, come abbiamo mostrato in uno studio precedente? Sfortunatamente, le erbacce sono super-responder all'acqua. Sospettiamo che questo spieghi perché hanno guadagnato il dominio e soppresso le piante della prateria durante gli anni di semina umida.

Lavorare con il tempo

I nostri risultati mostrano che i gestori del territorio devono proteggersi dalle condizioni meteorologiche dannose dell'anno di semina, una sfida che probabilmente diventerà sempre più importante in futuro. Il cambiamento climatico sta aumentando le precipitazioni primaverili nel Midwest, che possono avvantaggiare particolarmente le erbacce.

Per gestire il carico di erbacce durante gli anni di semina umida, i gestori possono falciare frequentemente, ripetere la diffusione dei semi in un anno successivo o addirittura evitare di piantare durante gli anni previsti di alta piovosità. Gli umani non possono controllare il tempo, ma capire come il tempo influenza il ripristino può aiutare i manager a massimizzare le possibilità di successo dei progetti.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.