È di nuovo quel periodo dell'anno. Le giornate si stanno accorciando e le notti si stanno raffreddando. Ma quando inizierà lo spettacolo pirotecnico naturale delle foglie autunnali quest'anno?

Molte persone credono che il cambiamento climatico stia spingendo indietro l'inizio del colore delle foglie autunnali verso la fine dell'anno. L'idea generale è che le condizioni più calde previste dal cambiamento climatico significheranno che gli alberi possono "appendere" più a lungo alle loro foglie verdi che producono energia. Ma gli scienziati in realtà non vedono che ciò accada nelle foreste nordamericane, secondo un esperto della Washington University di St. Louis.

"Le temperature più calde di settembre e ottobre riducono la produzione di antociani nelle foglie, il che potrebbe significare che i colori dell'autunno diventerebbero meno brillantemente rossi o viola", ha affermato Susanne S. Renner, professoressa onorario di biologia in Arti e scienze. "Questo effetto è ben documentato in alcune specie, come l'acero da zucchero, dove il raffreddamento sperimentale dei rami aumenta la concentrazione di antociani e la brillantezza del colore. Se il primo gelo arriva più tardi del solito, il fogliame brillante apparirà più tardi del solito.

"Tuttavia, altri fattori contrastano questo. La cosa più importante è che gli alberi cadano prima le foglie se hanno avuto una primavera e un'estate molto produttive. Ciò annulla gli effetti ritardanti di un caldo autunno.

"Il risultato finale è che le foglie iniziano ancora a morire dopo circa lo stesso tempo trascorso sull'albero come negli anni e persino nei decenni passati", ha detto.

In effetti, in alcuni scenari potremmo persino vedere le foglie diventare rosse e gialle prima. Renner è coautore di uno studio del 2020 sulla rivista Science ciò ha dimostrato che l'aumento della produttività della stagione di crescita determina la senescenza delle foglie autunnali anticipate, il processo attraverso il quale le piante si rompono e riassorbono i nutrienti chiave che erano stati distribuiti nelle foglie, negli alberi temperati.

"Se il riscaldamento climatico continua senza sosta, è probabile che la situazione cambi dopo il 2040 circa, con la senescenza che inizierà prima di adesso", ha affermato Renner.

Qui, Renner risponde ad alcune domande aggiuntive relative al cambiamento di colore delle foglie autunnali.

In che modo le condizioni di temperatura e umidità influiscono sul colore delle foglie?

Il colore giallo delle foglie autunnali è dovuto alla ritenzione dei pigmenti carotenoidi (xantofille) nei cloroplasti senescenti. Il colore rosso e violaceo è dovuto all'accumulo di antociani nei vacuoli, a partire da settembre.

La pioggia non influisce su questi processi di base. Le basse temperature, tuttavia, aumentano la produzione di antociani, come mostrato sperimentalmente nell'acero da zucchero. Lo si può osservare negli aceri da zucchero lungo le strade di St. Louis, che iniziano a cambiare colore in cima, dove il microclima è più freddo.

In che modo il cambiamento climatico potrebbe alterare la dinamica dei colori?

Poiché il riscaldamento climatico ha portato a cadute più calde, in Canada e Nord America stiamo vedendo colori autunnali meno brillanti. La brillantezza del colore è difficile da quantificare, ma l'effetto è stato dimostrato sperimentalmente negli aceri da zucchero.

Un interessante fattore di confusione è l'aria più pulita. Pertanto, in Europa, l'illuminazione atmosferica dovuta all'aria più pulita dal 1983 ha portato a una maggiore fotosintesi delle piante in primavera e in estate e a una precedente senescenza delle foglie (rispetto al 1950-1982). Questi dati, però, riguardano la scomposizione della clorofilla, non la produzione dei colori rosso o giallo.

Tutti i tipi di alberi risponderanno allo stesso modo?

Assolutamente no. Il lavoro sperimentale sta rivelando grandi differenze specie-specifiche. Ad esempio, gli alberi che hanno simbionti che fissano l'azoto non diventano mai rossi o gialli. Entrambi i pigmenti aiutano a proteggere le foglie dai danni della luce solare che non è più utilizzabile per la fotosintesi a causa della massiccia degradazione delle proteine ​​​​del cloroplasto nelle foglie che invecchiano. Gli alberi con accesso costante all'azoto potrebbero non preoccuparsi dei costosi antociani, ma semplicemente far cadere le foglie mentre sono ancora relativamente verdi.

Gli scienziati stanno già vedendo cambiamenti nei tempi o nell'intensità dei cambiamenti di colore delle foglie?

Le cadute più calde riducono la brillantezza dei colori delle foglie rosse e gialle, ma la brillantezza è difficile da quantificare in lunghe serie temporali per molte specie. Inoltre, molte specie semplicemente non diventano rosse o gialle.

Abbiamo un documento in esame che analizza i dati satellitari sul "verde" nelle foreste dell'emisfero settentrionale. Abbiamo scoperto che nella grande maggioranza delle aree forestali, le temperature primaverili ed estive più elevate hanno portato a una senescenza più precoce (!!!) di, in media, circa 1,5 giorni per grado Celsius. La senescenza qui si riferisce alla degradazione della clorofilla o del verde.

In quale parte del mondo è più probabile che le foglie autunnali risentano dei cambiamenti climatici?

Le specie che cambiano il colore delle foglie in rosso o giallo sono molto più frequenti in Nord America che in Europa. Con il continuo riscaldamento del clima e la mancanza di gelate notturne in ottobre, i colori saranno meno brillanti, ma l'inizio o le date del cambiamento di colore non cambieranno molto a causa dei fattori contrastanti che ho menzionato prima. In un futuro più lontano (dopo il 2040 circa), e con il cambiamento climatico assoluto, la senescenza delle foglie negli alberi e negli arbusti dell'emisfero settentrionale si verificherà sempre prima. + Esplora ulteriormente

Perché la caduta del Nord America è così rossa rispetto all'Europa?