Sforzi di conservazione ai margini della foresta amazzonica, soprattutto alla luce della recente deforestazione causata dal disturbo antropico, potrebbe aiutare la regione a superare la tempesta del cambiamento climatico, dicono i ricercatori.

Tale valutazione deriva da un'analisi dei cambiamenti della vegetazione e delle firme degli isotopi di carbonio nel suolo in 83 siti. Il progetto, guidato dallo studente di dottorato dell'Università dell'Oregon Jamie Wright, ha stabilito un registro dei cambiamenti del suolo associati sia al clima che all'attività umana negli ultimi 1, 600 anni sulla base della datazione al radiocarbonio.

Lo studio è stato pubblicato online il 30 ottobre prima della stampa in Biologia del cambiamento globale .

Espansione della vegetazione legnosa nelle savane, il gruppo di ricerca ha trovato, aveva continuato a crescere tra livelli di umidità indipendentemente dagli impatti umani fino a poco tempo fa, principalmente dalla rapida deforestazione nell'ultimo decennio. I modelli climatici in precedenza avevano suggerito che i cicli locali dell'acqua e del carbonio, così come i modelli climatici globali, sono a rischio.

"Il passato, come la maggior parte delle cose, lascia una traccia e con essa una ricca storia da raccontare, " ha detto Wright, un membro del Soil Plant Atmosphere Lab dell'UO guidato dal co-autore Lucas Silva, un professore nel programma di studi ambientali.

Le terre di confine foresta-savana, nota come transizione Amazon-Cerrado, sperimentare ampie influenze climatiche ed ecologiche. Lo studio ha aiutato ad affrontare le incertezze di tali influenze nell'ecosistema tropicale.

"Attraverso l'uso della scienza del suolo, in particolare con isotopi di carbonio, abbiamo portato alla luce una storia di espansione forestale nel corso di diversi millenni. Questa regione è l'epicentro della deforestazione e delle trasformazioni socio-ecologiche che causano e guidano il cambiamento climatico, " ha detto Wright.

Precedenti studi avevano suggerito che l'espansione delle foreste fosse principalmente guidata dall'aumento delle precipitazioni, ma quel lavoro, Silva ha notato, non ha considerato appieno gli impatti delle influenze locali, come la frequenza e l'intensità degli incendi o se si sono verificati a causa delle dinamiche climatiche nella regione. Concentrandosi sui cambiamenti del suolo, Egli ha detto, consentito di esaminare questi fattori.

"Lo stoccaggio del carbonio nelle savane boscose e nelle piante forestali su questa vasta scala può essere un significativo pozzo di carbonio, " ha detto Wright. "L'aumento della copertura arborea può anche migliorare gli impatti negativi dei cambiamenti climatici, come la siccità, influenzando il ciclo idrologico e generando nuvole di pioggia."

In totale, 742 campioni di suolo sono stati prelevati da foreste, savane e zone di transizione in un'ampia fascia del Brasile centro-settentrionale, tra le latitudini da 4 a 16 gradi sud e le longitudini da 46 a 56 gradi ovest, un'area in cui le precipitazioni e la distribuzione variano in modo significativo.

Il team di ricerca ha anche misurato l'indice fogliare della copertura dell'ecosistema, principalmente la volta della foresta, per comprendere i cambiamenti nelle firme degli isotopi di carbonio nel suolo. Tali cambiamenti riflettono l'uso del suolo. Per determinare i cambiamenti nel tempo, l'attività del radiocarbonio ei rapporti isotopici sono stati profilati in 43 profondità selezionate che rappresentavano i diversi siti.

Mentre la ricerca ha affermato che l'espansione forestale si è verificata nella maggior parte del passato 1, 600 anni, i ricercatori hanno riscontrato una tendenza alla diminuzione della vegetazione legnosa nei siti più orientali dell'area di studio. Il declino, loro hanno detto, può riflettere la prevalenza di specie di alberi decidui o semidecidui secchi in quelle aree.

L'espansione incrementale osservata nelle savane, scrissero, potrebbe avere impatti significativi sulle relazioni carbonio-acqua, potenzialmente influenzare l'equilibrio tra precipitazioni ed evapotraspirazione come visto in precedenti ricerche. Però, hanno notato, non hanno visto un chiaro effetto dei cambiamenti nella vegetazione sugli stock di carbonio del suolo.

Studi futuri, loro hanno detto, sono necessari per concentrarsi sui meccanismi che guidano la permanenza del carbonio derivato dall'espansione della vegetazione legnosa, soprattutto a causa della recente documentazione di stagioni secche più calde e più lunghe, così come l'aumento dei tassi di mortalità delle specie a clima umido.

La prossima fase di comprensione, loro hanno detto, verrà da impianto integrato, dati del suolo e dell'atmosfera per comprendere l'influenza dell'attività umana sui feedback ecosistema-clima come percorso verso il miglioramento del sequestro del carbonio e della conservazione dell'acqua.

"I nostri dati indicano un aumento regionale della copertura arborea prima della moderna deforestazione, che potrebbe aiutare a informare la conservazione e la gestione per la mitigazione dei cambiamenti climatici, " ha detto Silva, che è anche professore di geografia e membro dell'Istituto di ecologia ed evoluzione. "Speriamo che la nostra ricerca porti a un maggiore apprezzamento dei processi ecologici nella regione e della loro importanza per la stabilità climatica globale".

Oltre a Silva e Wright, i coautori dello studio sono Barbara Bomfim, un ex ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Silva che ora è al Lawrence Berkeley National Laboratory, Corrine Wong del Boston College, e Ben Hur Marimon-Junior e Beatriz Marimon, entrambi dell'Università Statale del Mato Grosso di Nova Xavantina, Brasile.

Il team di ricerca sta continuando a lavorare a stretto contatto con i collaboratori nella regione amazzonica nel tentativo di ottenere finanziamenti per avviare un progetto di riforestazione, ha detto Silva.