L'aumento della morte degli alberi potrebbe ridurre la capacità di molte foreste in tutto il mondo di bloccare il carbonio attirando i gas serra dall'aria. Per comprendere correttamente cosa significa per i bilanci del carbonio, gli scienziati devono risolvere l'enigma del motivo per cui gli alberi stanno morendo e di come rispondono al cambiamento.

"Ci sono osservazioni diffuse sull'aumento della mortalità degli alberi a causa del cambiamento del clima e dell'uso del suolo, ' secondo una nuova ricerca. Questo sembra trasformare gli habitat boschivi, con alberi che diventano più giovani e più corti in molte foreste, aggiungono gli autori.

Le stime suggeriscono che le foreste hanno assorbito fino al 30% delle emissioni di carbonio antropogeniche negli ultimi decenni. Sebbene gli effetti complessivi della perdita degli alberi sul ciclo del carbonio siano complessi perché gli alberi vecchi e quelli giovani che li sostituiscono assorbono carbonio a velocità diverse, l'aumento della mortalità sembra influenzare la capacità delle foreste di trattenere il carbonio.

I ricercatori del nuovo studio ritengono che i tassi di mortalità più elevati possano iniziare a superare la capacità degli alberi rimanenti e nuovi di mantenere tale assorbimento allo stesso livello e potenzialmente portare a una riduzione complessiva della copertura della chioma e della biomassa.

'È abbastanza preoccupante, perché in questo momento, due o tre molecole su 10 di anidride carbonica nell'atmosfera ritornano nelle foreste, ma non sappiamo come continuerà nel futuro, ' ha detto il dottor Thomas Pugh, uno scienziato ambientale presso l'Università di Birmingham, UK.

Sebbene la tendenza all'aumento della mortalità e al cambiamento della composizione degli alberi nelle foreste sia stata evidente in studi più localizzati, la revisione della letteratura del team e l'analisi dei dati sul cambiamento nell'uso del suolo hanno indicato che ciò sta accadendo su vasta scala, lui dice.

Il dottor Pugh sottolinea, però, che non è ancora possibile dire se ciò avvenga ovunque perché molte località non sono ancora state studiate. 'Quello che stiamo mostrando è che se guardi attraverso tutte le foreste, queste tendenze sono diffuse, sebbene posti diversi si muovano a velocità diverse».

La morte dell'albero

Sono necessarie ulteriori ricerche per capire in che modo i cambiamenti forestali si collegano alle future prospettive di stoccaggio del carbonio. Molti studi hanno esaminato gli effetti relativi alla fotosintesi sulla conservazione, ma un altro pezzo fondamentale del puzzle è comprendere i tassi e le cause della morte degli alberi su vasta scala.

Fino ad ora, ottenere un quadro globale di questo è stato sorprendentemente difficile, dice il dottor Pugh.

Ciò è in parte dovuto al fatto che gli alberi possono vivere centinaia di anni e anche se riesci a osservare la morte, la causa è spesso poco chiara, lui dice. Se riesci a ottenere queste informazioni per un albero, devi fare migliaia di osservazioni per capire le tendenze.

'Allo stesso modo, sappiamo quanto possono vivere certe specie di alberi, ma non sappiamo per quanto tempo vivono in genere, ' ha aggiunto il dottor Pugh.

Un progetto che guida chiamato TreeMort, che è stato coinvolto nella nuova ricerca, sta cercando di migliorare la comprensione della durata della vita combinando le misurazioni effettuate negli ultimi quattro decenni da un'ampia gamma di fonti, compresi gli studi locali, inventari forestali, dati sulle caratteristiche delle piante e osservazioni satellitari. Solo di recente sono state raccolte informazioni sufficienti per farlo davvero, lui dice.

Finora, il team ha acquisito informazioni sulle cause di morte più visibili, scoprendo che circa il 12% della mortalità degli alberi in termini di perdita di biomassa in tutto il mondo è causata da grandi perturbazioni, come incendi, sradicamento su vasta scala di alberi da parte del vento, raccolta e focolai di parassiti.

"Mi aspettavo che eventi su larga scala rappresentassero una frazione più ampia nel complesso, ' ha detto il dottor Pugh. "Hanno un impatto così grande sul paesaggio, ma si scopre che in molte foreste, la maggior parte dell'azione si svolge su scala ridotta.'

parassiti come scolitidi, insieme ai fuochi, vento e raccolto, sono responsabili di eventi di distruzione su larga scala nelle foreste, ma questi rappresentano solo circa il 12% delle morti degli alberi. Credito immagine:Thomas Pugh

Allo stesso tempo, è rimasto sorpreso in uno studio separato dalla misura in cui gli alberi in Europa sembravano morire "in modo schiacciante" a causa del raccolto.

Il prossimo passo, lui dice, è quello di ottenere una migliore comprensione delle cause e dei tempi del restante 88% da eventi meno visibili, come la raccolta su piccola scala e lo sradicamento del vento, competizione con gli alberi vicini, malattia, siccità ed effetti climatici a lungo termine come temperature più calde.

Negli ultimi due anni, Il team del Dr. Pugh ha assemblato e standardizzato i dati di una grande varietà di studi, ed è ora pronto per dare un'occhiata più da vicino.

Crede che ottenere queste informazioni sulla morte degli alberi e aggiungerle alla ricerca sugli effetti della fotosintesi e sui numeri degli alberi possa essere un "punto di svolta" nella previsione dei budget di carbonio in modo più preciso. "Non rimuoveremo l'incertezza in alcun modo... ma pensiamo di poter porre limiti molto più stretti a questo pozzo di carbonio".

Non solo quello, ma comprendere la mortalità degli alberi ha implicazioni molto più ampie per i cambiamenti degli ecosistemi forestali rispetto al mix e alla diversità di alberi e animali che contengono. "Apre molte possibilità per costruire un lavoro su questo, perché la velocità con cui muoiono gli alberi ha così tante implicazioni per gli ecosistemi, ' ha detto il dottor Pugh.

Scala più piccola

Ma abbiamo ancora molto da imparare sugli alberi su scala molto più ridotta per aiutare a migliorare le previsioni globali per lo stoccaggio del carbonio nel tempo. Gli alberi trattengono il carbonio nel legno e nelle radici man mano che crescono, quindi l'analisi della crescita del tessuto legnoso e di come questa sia influenzata dalle variazioni climatiche può far luce sulle prospettive di stoccaggio.

Il progetto INTREE sta cercando di fare questo nelle foreste temperate delle Alpi e del Canada attraverso un nuovo approccio che ha sviluppato per analizzare la formazione dello xilema, tessuto legnoso che conduce acqua e sostanze nutritive.

Il metodo, chiamato "anatomia qualitativa del legno intra-anello", coinvolge nuovi studi anatomici combinati con i risultati precedenti di due approcci tradizionali:analisi a lungo termine degli anelli degli alberi annuali nel corso di decenni, e il monitoraggio stagionale a breve termine delle talee settimanali al microscopio.

L'osservazione dei processi su entrambe le scale è fondamentale per ottenere una panoramica più completa, secondo il Dott. Daniele Castagneri, ricercatore per INTREE presso l'Istituto Federale Svizzero delle Foreste, Ricerca sulla neve e sul paesaggio (WSL).

Alcuni degli studi del team hanno già accennato all'importanza del loro approccio. Quando i ricercatori hanno studiato come le epidemie di budmoth hanno colpito il larice europeo (Larix decidua) attraverso la defogliazione, che può sopprimere la crescita ostacolando la fotosintesi, hanno scoperto che studi precedenti potrebbero aver sottovalutato la conseguente perdita di biomassa di circa il 25%.

Hanno anche trovato prove che un clima più caldo potrebbe a lungo termine avere un impatto complessivo sulla riduzione dei tassi di crescita degli alberi nelle foreste boreali in alcune delle latitudini più settentrionali che hanno esaminato in Canada. Ciò contraddiceva le loro aspettative secondo cui le prove avrebbero indicato che gli alberi in quella regione in realtà crescevano più velocemente in futuro a causa di una corrispondente stagione di crescita più lunga. I ricercatori suggeriscono che questo potrebbe anche portare alla morte degli alberi, dove gli alberi muoiono a partire dalle loro punte.

'Alla luce del cambiamento climatico, significa che anche le foreste boreali in un clima relativamente umido potrebbero incontrare stress da siccità, — disse il dottor Castagneri.

Sebbene tali studi suggeriscano che alcuni effetti climatici potrebbero essere maggiori di quanto si pensasse in precedenza, avverte che attualmente è difficile generalizzare a causa della necessità di informazioni su molte più specie arboree e habitat.

Dott. Patrizio Fonti, un altro ricercatore del WSL che supervisiona INTREE, dice che questo è stato aiutato da un crescente corpo di ricerca. "Ci stiamo avvicinando perché ci sono diversi gruppi che lavorano nella stessa direzione, quindi ci sono sempre più dati che si uniscono, ' Egli ha detto.

Nel prossimo anno o due, INTREE spera di collegare le sue scoperte su scala anatomica più direttamente al ciclo del carbonio, ma il Dr. Castagneri dice che ci vorrà del tempo prima che questo possa essere fatto su base globale.

"Le connessioni con il ciclo globale del carbonio sono molto complesse, e il ridimensionamento dal livello della cella alla foresta non può essere fatto facilmente, ' Egli ha detto.

Spera che il team alla fine sarà in grado di ottenere una buona comprensione quantitativa dei flussi di carbonio e combinarli con altri gruppi per aumentare la comprensione. Forse allora, Egli ha detto, possiamo "avere modelli più precisi che predicono cosa accadrà alle foreste".