Incendi più gravi e frequenti nella foresta boreale dell'Alaska stanno rilasciando nell'atmosfera vaste riserve di carbonio e azoto dagli alberi bruciati e dal suolo, una tendenza che potrebbe accelerare il riscaldamento climatico. Ma una nuova ricerca pubblicata questa settimana sulla rivista Scienza mostra che gli alberi decidui che sostituiscono le foreste di abeti bruciati compensano ampiamente questa perdita, immagazzinando più carbonio e accumulandolo quattro volte più velocemente in un intervallo di fuoco di 100 anni. Lo studio, guidato da un team di ricercatori del Center for Ecosystem Science and Society della Northern Arizona University, suggerisce che questi a crescita più rapida, le foreste decidue meno infiammabili possono fungere da "tagliafuoco" stabilizzante contro l'escalation degli incendi e la perdita di nutrienti nella regione.

Lo studio è iniziato sulla scia della drammatica stagione degli incendi del 2004 in Alaska, quando un'area è bruciata sette volte la media a lungo termine. Storicamente, più della metà di questo terreno boscoso è stato dominato da abete rosso nero, ma dopo il fuoco, Aspen e betulla a crescita più rapida stanno sostituendo alcuni di questi stand. Il gruppo, composto da ricercatori della Northern Arizona University, l'Università dell'Alaska Fairbanks, Università di Auburn, e l'Università del Saskatchewan hanno esaminato 75 boschi di abete rosso bruciati nel 2004 e hanno seguito il loro recupero nei successivi 13 anni. Hanno anche raccolto una serie di dati da alberi e terreni di diverse età e gravità delle ustioni per costruire una sequenza cronologica, una sorta di time-lapse scientifico che consente ai ricercatori di avanzare rapidamente attraverso un ciclo di fuoco di 100 anni per vedere come le foreste si riprendono e cambiano.

"Nel 2005, Pensavo che non c'era modo in cui queste foreste potessero recuperare il carbonio perso in questo incendio, " ha detto Michelle Mack, un professore di biologia presso la Northern Arizona University e l'autore principale dello studio. "La letteratura è piena di articoli che suggeriscono più profondi, incendi più gravi bruciano più carbonio di quanto possa essere sostituito prima del prossimo incendio. Ma non solo abbiamo visto questi alberi decidui compensare quelle perdite, lo hanno fatto rapidamente."

Il team ha scoperto che i nuovi alberi di pioppo tremulo e betulla in cui l'abete rosso bruciava accumulavano carbonio e azoto più rapidamente dell'abete rosso, immagazzinando la maggior parte di esso nel loro legno e foglie in contrasto con lo strato organico del suolo. E alla fine di un ciclo previsto di 100 anni, i boschi decidui avevano recuperato tanto azoto quanto perso a causa del fuoco, e più carbonio di quello perso, con conseguente aumento del bilancio netto del carbonio dell'ecosistema. Il calcolo di questo equilibrio è fondamentale poiché gli scienziati lavorano per comprendere il modo in cui stanno cambiando queste foreste settentrionali, e gli effetti di tali cambiamenti sul quadro globale del carbonio.

"Sono rimasto sorpreso dal fatto che gli alberi decidui potessero ricostituire il carbonio perso in modo così efficace ed efficiente, " ha detto Heather Alexander, un assistente professore di ecologia forestale a Auburn e uno dei coautori del documento. "Anche se una notevole quantità di carbonio viene bruciata ed emessa nell'atmosfera quando le foreste di abeti neri bruciano gravemente, gli alberi decidui che spesso li sostituiscono hanno una straordinaria capacità di catturare e immagazzinare carbonio nelle foglie e nel legno fuori terra."

"In una regione con solo cinque specie di alberi comuni, questo studio mostra come i cambiamenti nella composizione degli alberi possono alterare drasticamente i modelli di stoccaggio del carbonio nelle foreste boreali, " ha detto Jill Johnstone, un ricercatore del nord presso l'Università dell'Alaska-Fairbanks e coautore dello studio.

"Il carbonio è solo un pezzo del puzzle, " disse Mack, che ha detto che le foreste decidue hanno altri importanti riscontri, o effetti interconnessi, sul clima. "Sappiamo che queste foreste aiutano a raffreddare il clima regionale, e sappiamo che sono meno infiammabili, quindi è meno probabile che gli incendi si diffondano. Presi insieme, questi effetti creano una serie relativamente forte di feedback climatici stabilizzanti nella foresta boreale".

Ma ci sono molte cose che i ricercatori non sanno sul destino delle foreste boreali decidue in un mondo più caldo.

"Mentre muoiono alberi decidui maturi, saranno sostituiti con alberi con la stessa struttura, composizione, e capacità di stoccaggio del carbonio?" chiese Alexander. "E si riprenderanno dal fuoco con le stesse capacità di stoccaggio del carbonio?"

"Il passaggio dall'abete rosso nero a crescita lenta alle specie decidue a crescita rapida potrebbe bilanciare gli impatti del regime di intensificazione degli incendi nella foresta boreale, " ha detto Isla Myers-Smith, un ecologista del cambiamento globale presso l'Università di Edimburgo che non è stato coinvolto nello studio. "Ma resta da vedere come i guadagni di carbonio bilanciano le perdite in futuro con il riscaldamento accelerato alle alte latitudini".

Mack ha affermato che il continuo riscaldamento climatico potrebbe annullare i guadagni di sequestro del carbonio che questi alberi rappresentano. "Il carbonio dovrebbe risiedere più a lungo nel paesaggio perché le foreste decidue sono meno infiammabili. Ma l'infiammabilità non è una costante. Il clima passerà una soglia in cui le cose diventano così calde e secche, anche le foreste decidue bruceranno. Così, una domanda che dobbiamo porci è, quanto sarà forte l'effetto mitigante della bassa infiammabilità, e quanto durerà?"

Anche il carbonio del permafrost complica il quadro. Sebbene molti dei siti in questo studio non avessero permafrost vicino alla superficie del suolo, il terreno permanentemente ghiacciato si trova attraverso il bioma boreale. Mentre si scongela, il permafrost rilascia riserve di carbonio e metano, potenzialmente compensando i guadagni di stoccaggio da alberi decidui, ha detto Mack. "Alla fine supereremo una soglia di temperatura in cui i feedback negativi non sono sufficienti".