La volta della foresta tropicale è una delle frontiere inesplorate della Terra. Per capire come questi ambienti unici rispondono ai cambiamenti climatici, un team dell'Ecosystems Lab dell'Università di Oxford e degli istituti partner in Ghana ha raccolto prove dalle cime degli alberi, trovare foreste più secche corrono maggiori rischi.

Il nostro mondo naturale sta affrontando cambiamenti senza precedenti nella distribuzione della biodiversità, la varietà della vita sulla terra, su scala locale e globale. Circa un milione di specie sono minacciate di estinzione, una minaccia imminente per il funzionamento degli ecosistemi e per il benessere umano.

Nel nostro nuovo studio, recentemente pubblicato in Comunicazioni sulla natura , indaghiamo se e come il cambiamento climatico ha influenzato la diversità degli ecosistemi tropicali nell'Africa occidentale negli ultimi decenni. In particolare, volevamo capire se le foreste tropicali più umide e più secche rispondessero in modi diversi agli stessi driver di cambiamento.

Per questo studio abbiamo condotto un lavoro sul campo in Ghana per sei mesi. La campagna sul campo è stata guidata dalla dott.ssa Imma Oliveras e dal dott. Stephen Adu Bredu e coordinata dai coautori Theresa Peprah e Agne Gvozdevaite. Faceva parte di uno sforzo globale. Più di 25 assistenti di ricerca della KNUST University e del Forestry Institute of Ghana (FORIG) hanno partecipato alla campagna sul campo e sono stati formati sulle tecniche di campionamento e sui protocolli scientifici per intraprendere la ricerca.

Durante la campagna abbiamo visitato gruppi di aree campione in tre siti, che si estende lungo un gradiente climatico dall'antica foresta pluviale umida fino alla foresta arida e alla savana. Abbiamo campionato foglie e rami di 299 alberi. Erano giorni molto lunghi, di solito si inizia alle 4.30 con una colazione di gruppo e alle 6 si sta già lavorando sul campo. Finiremmo il lavoro sul campo intorno alle 15:00. per poi lavorare nei laboratori sul campo fino alle 22:00. Alcuni degli assistenti di ricerca, che all'epoca erano master e studenti universitari, hanno proseguito gli studi post-laurea dopo l'esperienza e hanno trovato con successo borse di studio in Ghana, Europa e Stati Uniti.

Quando si avvia questa ricerca, ci aspettavamo che una tendenza all'essiccazione si sarebbe riflessa in una diminuzione complessiva della diversità per tutte le foreste tropicali. Però, abbiamo scoperto che le comunità forestali nei siti più asciutti hanno sperimentato in media cali più forti in termini di funzionalità, diversità tassonomica e filogenetica nel tempo rispetto alle comunità forestali nelle aree più umide.

Ciò significa che le foreste più secche stanno passando verso comunità forestali sempre più omogenee, divergendo ulteriormente dalle foreste più umide in funzionali, diversità tassonomica e filogenetica. In contrasto, le foreste più umide hanno mostrato in media aumenti della diversità funzionale e tassonomica, che potrebbe essere il risultato della loro maggiore disponibilità di acqua atmosferica e sotterranea rispetto a quella disponibile per le foreste più secche. Globale, le condizioni climatiche e del suolo spiegano in parte i cambiamenti nella diversità e le differenze nelle risposte tra foreste tropicali più secche e più umide nell'Africa occidentale.

Stephen Adu-Bredu e Theresa Peprah del CSIR-Istituto di ricerca forestale del Ghana, ha descritto che alcune delle cose più difficili da fare durante il lavoro sul campo erano svegliarsi ogni giorno alle 3 del mattino per arrivare sul campo intorno alle 4 del mattino per le misurazioni del potenziale idrico prima dell'alba, così come arrampicarsi sugli alberi a quest'ora del giorno. Dicono:"La stagione secca CO ₂ la misurazione del cambio era difficile e frustrante. Si può passare più di un'ora o anche un giorno su una singola foglia, e le misurazioni vanno effettuate su tre foglie per ramo, come prevede il protocollo".

Dott.ssa Imma Oliveras, autore senior dello studio e vice leader del programma sugli ecosistemi presso l'Environmental Change Institute, Università di Oxford, riflette sulla campagna sul campo:"Per me questa campagna sul campo è stata un'esperienza arricchente incredibile. Sono stati giorni intensi di scambio di conoscenze. Avrei formato gli studenti locali sulle metodologie scientifiche, e mi stavano insegnando la flora locale, le foreste locali e la cultura e le tradizioni del Ghana.

"Alcune foreste avevano giorni tabù in cui non ci era permesso andare nella foresta e le usavamo per recuperare il lavoro di laboratorio. Ci scambiavamo anche conoscenze su altri aspetti, come la cucina. Ho imparato a fare il fufu e ho insegnato loro a cucinare le omelette spagnole. Scientificamente, Mi è piaciuto formare gli assistenti di ricerca sia nella raccolta dei dati, cura dei dati e analisi dei dati, e la maggior parte dei partecipanti sono ora coautori di altre ricerche correlate".

Nel nostro studio non abbiamo valutato come i cambiamenti della diversità influenzino il funzionamento dell'ecosistema. Però, ci sono ampie prove che dimostrano che diminuisce la funzionalità, la diversità tassonomica e filogenetica potrebbe causare la perdita delle funzioni forestali, come l'assorbimento di risorse, ciclismo e produzione di biomassa e resilienza a un clima che cambia. Perciò, le funzioni ecosistemiche delle comunità che mostrano una diminuzione in tutti e tre gli aspetti della diversità potrebbero essere particolarmente vulnerabili in un clima secco.

Globale, il nostro studio ha rilevato che le comunità forestali più secche hanno subito l'omogeneizzazione della biodiversità a causa di un clima di riscaldamento e siccità, che alla fine potrebbero avere impatti negativi non solo sul funzionamento degli ecosistemi, ma anche sul loro contributo al benessere e ai mezzi di sussistenza delle persone.