Un nuovo studio mostra che il grave impatto della siccità estiva che ha colpito l'Europa nel 2018 è stato in parte dovuto all'ondata di caldo primaverile che l'ha preceduta, che ha innescato una crescita precoce e rapida delle piante, impoverimento dell'umidità del suolo.

Con tanto sole, alte temperature, e infine siccità, l'estate del 2018 è stata estremamente secca in Europa, in particolare nell'Europa settentrionale e centrale. Tra le conseguenze della mancanza di precipitazioni c'erano incendi boschivi e significative perdite di raccolto, che ebbe un notevole impatto economico. Nella sola Germania, le somme corrisposte agli agricoltori a titolo di indennizzo ammontano a 340 milioni di euro. La siccità del 2018 è stata diversa dalle estati secche del 2003 e del 2010 in quanto è stata preceduta su gran parte dell'Europa centrale da un'insolita ondata di caldo primaverile.

Una collaborazione internazionale, guidato dalle ricercatrici Ana Bastos e Julia Pongratz della Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) di Monaco di Baviera, ha ora dimostrato che l'ondata di caldo primaverile ha amplificato gli effetti della successiva siccità estiva. L'impatto della siccità estiva sulla produttività e sul bilancio del carbonio degli ecosistemi varia su scala regionale, a seconda della natura del tipo di vegetazione dominante. Alla luce del riscaldamento globale in corso, l'incidenza delle ondate di calore estive e delle periodiche siccità è prevista in aumento. Secondo gli autori dello studio, l'adozione di strategie alternative di gestione del territorio potrebbe offrire modi per mitigare la siccità ei loro effetti. I risultati appaiono nella rivista online Progressi scientifici .

Studi di ricerca sulla siccità estiva nel 2003 e nel 2010 hanno rivelato che gli ecosistemi hanno assorbito meno anidride carbonica del solito, perché la loro produttività era limitata a causa della scarsità d'acqua, le alte temperature e i danni causati dal fuoco. "Si sa poco se e come i parametri meteorologici precedenti influenzino la risposta degli ecosistemi a condizioni estreme durante l'estate, " dice l'autore principale del nuovo studio, Ana Bastos, che ora dirige un gruppo di ricerca presso l'Istituto Max Planck per la biogeochimica di Jena. "Per rispondere a questa domanda, abbiamo utilizzato l'anno 2018 in Europa come caso di studio e realizzato simulazioni climatiche che incorporano 11 diversi modelli di vegetazione".

I risultati mostrano che le condizioni calde e soleggiate prevalenti in primavera hanno portato a una crescita della vegetazione più vigorosa, che è iniziato anche prima del solito. Questo a sua volta ha aumentato i tassi di assorbimento di anidride carbonica durante la primavera. Però, l'impatto sulla produttività annuale, e quindi sul bilancio complessivo del carbonio, è stato molto variabile tra le regioni. "Quando le piante riprendono a crescere all'inizio dell'anno, usano più acqua, "dice Bastos. "Nell'Europa centrale, la rapida crescita delle piante in primavera ha ridotto significativamente il contenuto di acqua del suolo. Entro l'estate, il livello di umidità del suolo era già insufficiente per mantenere la biomassa che si era accumulata, rendendo gli ecosistemi più vulnerabili agli effetti della siccità." Secondo i modelli, questo effetto spiega circa la metà del deficit di umidità del suolo estivo. Perciò, in Europa centrale le alte temperature primaverili hanno avuto un impatto negativo sulla produttività degli ecosistemi e sull'assorbimento netto di anidride carbonica nel corso dell'anno.

In Scandinavia, invece, l'inizio anticipato della crescita ha compensato la perdita di produttività indotta dalla siccità verso la fine dell'estate. Di conseguenza, livelli di attività dell'ecosistema, così come il bilancio annuale del carbonio, erano neutri o leggermente positivi. Gli autori attribuiscono questo diverso comportamento regionale alla vegetazione specifica nelle due regioni. Nell'Europa centrale, seminativi e pascoli dominano il paesaggio, mentre le foreste coprono gran parte della Scandinavia. "Gli alberi usano l'acqua in modo un po' più economico, " dice Bastos. "Se crescono più velocemente in primavera, consumano anche più acqua di quanto farebbero altrimenti. Ma possono controllare la perdita d'acqua dalla traspirazione regolando l'apertura dei pori stomatici nelle loro foglie, " spiega. Inoltre, gli alberi hanno radici più profonde delle erbe o delle piante coltivate, che consente loro di attingere l'acqua presente a maggiori profondità durante i periodi di siccità. Per queste ragioni, le foreste boreali del Nord Europa hanno mantenuto livelli quasi normali di fissazione del carbonio, anche durante la forte siccità.

Globale, le nuove simulazioni indicano che la calda primavera del 2018 ha contribuito o ad amplificare la vulnerabilità degli ecosistemi alla siccità estiva, nell'Europa centrale, o per mitigare gli effetti negativi di un'estate calda e secca, in Scandinavia, correlata alle differenze nella copertura del suolo e nell'uso dell'acqua da parte della vegetazione. Questi risultati suggeriscono che dati migliori sui tassi di crescita della vegetazione in primavera potrebbero servire come indicatore precoce supplementare di imminenti siccità estive. Inoltre, gli impatti negativi delle future ondate di calore e siccità potrebbero forse essere ridotti con l'aiuto di approcci alternativi alla gestione del territorio. "A lungo termine, a causa del cambiamento climatico, la vegetazione primaverile crescerà regolarmente a ritmi più rapidi, consumando più acqua e aumentando il rischio di siccità estive, ", afferma Julia Pongratz. "Potrebbe essere possibile rendere gli ecosistemi più resilienti alterando la copertura vegetale, ad esempio, piantando boschetti nelle immediate vicinanze dei terreni coltivati. Ma scarsità d'acqua più estreme in estate altereranno la natura degli ecosistemi, se i livelli soglia di mortalità e di incidenza degli incendi sono più frequentemente superati. Quindi non è affatto chiaro se gli ecosistemi europei continueranno a fungere da pozzi di anidride carbonica in futuro".