Non puoi vederlo accadere. Ma ciò che accade sotto terra in una foresta è molto importante per determinarne il destino.

In un nuovo studio, gli scienziati concludono che il flusso laterale dell'acqua attraverso il suolo può avere un impatto importante sul modo in cui le foreste ripariali rispondono ai cambiamenti climatici. I modelli utilizzati per prevedere la situazione futura delle foreste in genere non tengono conto di questo fattore, ma dovrebbero, dicono i ricercatori.

"Non c'è stata molta attenzione sulle acque sotterranee e su come il movimento dell'acqua da un luogo all'altro sotto terra possa influire sulle prospettive di sopravvivenza delle piante, rendendo alcuni luoghi più asciutti, e altri più bagnati, ", afferma l'autore principale Xiaonan Tai, dottorato di ricerca, assistente professore di scienze biologiche presso il New Jersey Institute of Technology. "Le acque sotterranee sono una fonte d'acqua nascosta per gli ecosistemi che le persone hanno trascurato nel corso degli anni:è molto difficile da osservare e quantificare, solo perché non possiamo vederlo. Il contributo della nostra nuova ricerca è iniziare a caratterizzare i processi laterali delle acque sotterranee e quantificare il ruolo che possono avere in termini di influenza sul futuro delle foreste".

Lo studio è stato pubblicato a luglio in Lettere di ricerca ambientale , basandosi su temi di ricerca che Tai ha esplorato come dottorato di ricerca. studente di geografia all'Università di Buffalo, dove ha conseguito il dottorato nel 2018.

Il nuovo documento si concentra sull'incorporazione di informazioni sull'idrologia del sottosuolo in modelli computazionali che predicono i destini futuri delle foreste.

"La nostra ricerca cambierà radicalmente il modo in cui la comunità dei modellisti dei sistemi terrestri penserà agli impatti delle future siccità dovute al cambiamento climatico sulle foreste, "dice Scott Mackay, dottorato di ricerca, Professore UB e cattedra di geografia e professore di ambiente e sostenibilità. "In sostanza, i vari modelli di vegetazione esistenti oggi presumono che il mondo sia piatto. Il nostro modello cambia la storia consentendo all'acqua di essere spostata lateralmente sotto la superficie, modellando contemporaneamente le risposte fisiologiche degli alberi sul paesaggio".

Oltre a Tai e Mackay, autori del nuovo studio includono Martin D. Venturas, dottorato di ricerca, all'Universidad Politécnica de Madrid; Paul D. Brooks dell'Università dello Utah; e Lawrence B. Flanagan, dottorato di ricerca, presso l'Università di Lethbridge. La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation degli Stati Uniti.

La carta modella i potenziali futuri per una foresta di pioppi ripariali in Alberta, Canada, concentrandosi su un periodo di 20 anni alla fine del 21° secolo. Le foreste ripariali sono ecosistemi comuni che si trovano vicino a uno specchio d'acqua come un ruscello o uno stagno.

La saggezza popolare suggerisce che con l'aumento dei livelli di anidride carbonica nelle foreste, i piccoli pori sulle foglie, chiamati stomi, non avranno bisogno di aprirsi tanto per assorbire l'anidride carbonica di cui le piante hanno bisogno per la fotosintesi. Questo, a sua volta, porterà ad una riduzione della perdita d'acqua, che avviene attraverso gli stomi.

Ma il nuovo studio suggerisce che la quantità di acqua risparmiata per un uso futuro potrebbe non essere così grande come previsto:"Una volta introdotto il flusso d'acqua laterale sotto la superficie, c'è ancora acqua risparmiata in più, ma quell'acqua risparmiata non rimarrà tutta locale, " Tai dice. "Alcuni di esso si allontaneranno, e una volta che è andato, le piante non saranno in grado di utilizzarlo in future siccità".

Inoltre, i modelli che non tengono conto del flusso d'acqua orizzontale possono sovrastimare altri rischi di mortalità, dice Mackay.

"Nel suolo, l'acqua può muoversi in tutte le direzioni da aree ad alto contenuto d'acqua a aree a basso contenuto d'acqua, " dice. "Questo è pronunciato nei paesaggi montuosi perché l'acqua si sposta dall'alto verso il basso, e in prossimità di corpi idrici, such as one finds in river floodplains.

"By moving the water around horizontally, locations that would otherwise be very dry when the rain stops are made wetter, while areas that are typically wet can afford to give up some water without harming the plants."

The big-picture message of the research? If scientists and policymakers want to understand how riparian forests will fare in a warming world, they'll need to think more about hydrology and the hard-to-see processes that occur beneath the forest floor.