Con gli effetti del cambiamento climatico in corso, la siccità sta diventando un problema crescente in molte parti del mondo. Michael Bahn, ricercatore del Dipartimento di Ecologia dell'Università di Innsbruck, è stato coinvolto in diversi studi sull'impatto della siccità sugli ecosistemi. Questi studi, recentemente pubblicati su importanti riviste scientifiche, forniscono informazioni sulla complessità dei processi alla base delle risposte degli ecosistemi alla siccità. Sottolineano l'importanza della biodiversità nel consentire ai sistemi naturali di resistere alla siccità.

Il recente rapporto dell'IPCC dimostra chiaramente che con il cambiamento climatico in corso, gli eventi meteorologici estremi si verificheranno più frequentemente e i periodi di siccità saranno sempre più intensi. Il professor Bahn ei suoi colleghi hanno recentemente pubblicato diversi studi che affrontano diversi aspetti degli effetti della siccità sugli ecosistemi.

Guardando nella macchina del tempo

"Per esplorare in che modo gli ecosistemi sono colpiti dalla siccità, abbiamo installato ripari antipioggia nelle praterie e nelle foreste. L'obiettivo è capire come un intero ecosistema con le sue numerose interazioni reagisce alla siccità", spiega Bahn. "Riscaldando le sezioni dei prati con riscaldatori e aggiungendo CO₂ alla loro atmosfera possiamo imitare gli effetti della siccità in un mondo futuro."

Mentre il riscaldamento aumenta sia la siccità che lo stress da caldo, CO₂ elevati aiuta le piante a risparmiare acqua riducendo la perdita di acqua dalle foglie. Gli esperimenti multifattoriali di Bahn suggeriscono che in condizioni climatiche future gli impatti della siccità saranno più gravi, ma che anche la ripresa dalla siccità sarà più rapida. "Con questo approccio sperimentale possiamo prevedere oggi le condizioni future. È come una macchina del tempo", afferma Bahn.

Tali studi sono preziosi per testare e migliorare i modelli ecosistemici. Questi consentono agli scienziati di anticipare i cambiamenti nell'ambiente degli ecosistemi e il modo in cui questi cambiamenti influiscono sul clima. Questo feedback è mediato principalmente dai gas serra, che includono CO₂ e protossido di azoto (N₂ O). "I nostri studi dimostrano che la siccità riduce notevolmente l'assorbimento di CO₂ dagli ecosistemi. Allo stesso tempo, le precipitazioni che seguono la siccità spesso portano ad un aumento delle emissioni di gas serra. Tali "momenti caldi" sono particolarmente critici per N₂ O emissioni, soprattutto da terreni fertilizzati", spiega Bahn.

Uno studio di sintesi su molti studi sperimentali e osservazionali pubblicati all'inizio di quest'anno su Nature Ecology &Evolution ha rivelato che la perdita di produttività indotta dalla siccità può essere fino al 50% maggiore di quella suggerita dagli esperimenti. Di conseguenza, i modelli e le valutazioni su larga scala dovrebbero considerare anche le osservazioni sul campo a lungo termine e le analisi su larga scala dei dati satellitari. In un altro recente articolo sulla stessa rivista, gli scienziati suggeriscono che con il progredire del cambiamento climatico, i meccanismi che operano nelle zone aride globali potrebbero svolgere un ruolo crescente in molte delle regioni attualmente più umide.

Resilienza attraverso la diversità

I ricercatori hanno anche iniziato a esaminare in che modo i previsti aumenti futuri della frequenza della siccità potrebbero influenzare gli ecosistemi. "Il nostro recente articolo di revisione in Global Change Biology evidenzia che la siccità può avere forti eredità sugli ecosistemi, che possono cambiare il modo in cui gli ecosistemi rispondono alle successive siccità", afferma Bahn. Ad esempio, in un esperimento a lungo termine sulla siccità implementato da Bahn è stato osservato che la siccità ricorrente ha alterato la composizione della comunità microbica del suolo e, inaspettatamente, ha reso il suolo meno suscettibile alla siccità.

Gli autori hanno concluso nel loro articolo in Nature Communications che la siccità ricorrente altera la memoria ecologica del suolo. Ciò potrebbe migliorare la resilienza degli ecosistemi di fronte alla futura siccità. In un altro articolo recentemente pubblicato su Science Advances , i ricercatori hanno dimostrato che la siccità colpisce i batteri e i funghi del suolo in modo diverso e che favorisce gli agenti patogeni del suolo. Gli scienziati hanno dimostrato che questo cambiamento nelle comunità del suolo può cambiare il modo in cui la biodiversità attenua gli effetti della siccità sulla produttività dell'ecosistema.

La biodiversità aumenta la stabilità dell'ecosistema perché specie diverse hanno modi diversi di far fronte agli stress ambientali. Ad esempio, Bahn e colleghi hanno osservato che nelle praterie di montagna le specie vegetali a crescita rapida tendono ad essere più sensibili alla siccità, ma si riprendono anche rapidamente; le piante a crescita lenta sono più resistenti ma si riprendono più lentamente. Nel terreno sono i funghi a essere più resistenti, mentre i batteri possono riprendersi rapidamente dopo la siccità. Dopo la riumidificazione, i batteri rilasciano azoto, il che avvantaggia le piante a crescita rapida.

"Le interazioni pianta-suolo sono meccanismi importanti alla base delle risposte dell'ecosistema alla siccità", spiega Bahn. Sottolinea inoltre l'importanza di sostenere la biodiversità nella gestione degli ecosistemi:"Per rafforzare la resilienza degli ecosistemi di fronte ai cambiamenti climatici, dobbiamo allontanarci dal favorire le monocolture, come le diffuse foreste di abeti rossi in Austria".

La neutralità climatica è la misura più importante

Bahn è stata recentemente coinvolta nel comitato scientifico consultivo dell'Austrian Climate Council. 100 cittadini, selezionati per rappresentare statisticamente la popolazione austriaca, hanno identificato possibili misure per raggiungere la neutralità climatica entro il 2040. Bahn ha osservato che i cittadini hanno un forte interesse ad affrontare attivamente e in modo costruttivo la questione del cambiamento climatico e dell'adattamento.

"I politici non dovrebbero sottovalutare la volontà dei cittadini di sostenere misure per mitigare la crisi climatica", afferma Bahn. "Sebbene le misure per la protezione e il miglioramento della biodiversità siano passi importanti verso una maggiore resilienza climatica, è urgente intraprendere un'azione rapida per rallentare il cambiamento climatico. Questo è il fattore chiave dei recenti e imminenti aumenti della frequenza e dell'intensità della siccità". + Esplora ulteriormente

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