I benefici ambientali di più alto, le piante della tundra arbustiva nell'Artico possono essere sopravvalutate, secondo una nuova ricerca che coinvolge l'Università di Stirling.

Gli attuali modelli ecosistemici e climatici suggeriscono che, mentre l'Artico si riscalda, gli ecosistemi della tundra stanno diventando più produttivi, con una maggiore fotosintesi con conseguente rimozione di più carbonio, o sequestrato, dall'atmosfera.

Però, la maggior parte dei modelli non considera il trasferimento e il destino di questo carbonio sotto terra, e come questo può interagire con il carbonio del suolo attraverso le attività dei microrganismi del suolo. Questo è di fondamentale importanza perché la stragrande maggioranza del carbonio negli ecosistemi artici si trova nel suolo e nel "permafrost" (terreno o sedimento permanentemente congelato) sotto forma di materia organica prodotta dal decadimento incompleto di piante morte, animali e organismi del suolo in condizioni di freddo.

La nuova ricerca ha preso in considerazione l'impatto di un artico arbustivo sugli stock di carbonio del suolo e il potenziale di sequestro del carbonio complessivo di questi ecosistemi. In modo significativo, ha scoperto che alcune comunità di arbusti ad alto fusto stimolano il riciclaggio del carbonio nei suoli, rilasciandolo nuovamente nell'atmosfera come anidride carbonica, il che significa che arbusti più produttivi potrebbero non sempre comportare un maggiore sequestro di carbonio.

Il professor Philip Wookey della Facoltà di Scienze Naturali dell'Università di Stirling ha guidato il programma di ricerca finanziato dal Natural Environment Research Council (NERC) di cui questo studio faceva parte. Anche il collega di Stirling, il dott. Jens-Arne Subke, è stato coinvolto in questo lavoro.

Il professor Wookey ha dichiarato:"Mentre studi precedenti suggeriscono che un ambiente più caldo, l'Artico più verde può aumentare la velocità con cui l'anidride carbonica viene rimossa dall'atmosfera, la nostra ricerca ha identificato un'accelerazione nel tasso di perdita di carbonio dai suoli, rientrare nell'atmosfera.

"Questo potrebbe più che compensare il sequestro del carbonio e, inaspettatamente, trasformare questi ecosistemi in una fonte netta di anidride carbonica per l'atmosfera. In modo significativo, gli attuali modelli ecosistemici e climatici non tengono conto di questo enigma, il che significa che potremmo sottovalutare i futuri feedback climatici degli ecosistemi artici".

Lo studio è stato condotto dalla dottoressa Lorna Street, della School of GeoSciences dell'Università di Edimburgo, e ha coinvolto anche scienziati della NERC Radiocarbon Facility a East Kilbride, e le Università di Durham e Liverpool. Ulteriore supporto è stato ricevuto dall'Aurora Research Institute, Università Wilfrid Laurier, e l'Università di Montreal, tutto in Canada.

Il lavoro sul campo, che esamina come il carbonio sta circolando nelle piante e nei suoli negli ultimi 50 anni, è stato condotto nel 2013 e nel 2014 nelle Mackenzie Uplands dei Territori del Nordovest, Canada.

Il team ha trovato prove che gli arbusti di betulla nella tundra artica sono fortemente legati al rilascio di vecchio carbonio, fissato dalla fotosintesi più di 50 anni fa e immagazzinato nella materia organica del suolo. Però, questo non era vero per l'ontano, un altro tipo di arbusto artico.

Il dottor Street ha detto:"Pensiamo che questo sia perché, in betulla, i prodotti della fotosintesi vengono trasferiti al suolo attraverso simbionti fungini, che stimolano la decomposizione del materiale organico del suolo come mezzo per rilasciare i nutrienti, come l'azoto, che gli arbusti di betulla richiedono per crescere.

"Al contrario, in ontano, i prodotti della fotosintesi sono per lo più trattenuti nei tessuti vegetali perché l'ontano ha spesso l'aiuto di microrganismi nelle radici, che sono in grado di "fissare" l'azoto direttamente dall'atmosfera.

"Questi risultati indicano che, se, come suggeriscono le prove, la betulla arbustiva prolifera negli ecosistemi della tundra nei prossimi decenni, questo potrebbe stimolare direttamente la perdita, attraverso la decomposizione accelerata, del carbonio del suolo preesistente sotto forma di anidride carbonica".

Riduzione delle emissioni

L'incertezza circonda il livello di potenziale rilascio di carbonio dai sistemi di permafrost ad alta latitudine, con previsioni che vanno da 0 a 200 gigatonnellate. Per contesto, 200 Gt rappresentano circa 20 anni di attuali emissioni globali totali di carbonio, a causa dell'attività umana, all'atmosfera.

Dr. Street ha aggiunto:"Se i nostri risultati si applicano alle regioni della tundra di permafrost, ciò suggerisce che c'è un processo precedentemente non contabilizzato che potrebbe spingere il sistema verso l'estremità superiore di tali previsioni. Questo è estremamente importante in quanto significa che potremmo aver bisogno di fare più di quanto attualmente previsto, in termini di riduzione delle emissioni di anidride carbonica, per raggiungere i nostri obiettivi climatici".