Le piante artiche crescono più alte e arrivano nuove specie da sud

Nell'Artico grandi mutamenti ambientali causati dai cambiamenti climatici, che potrebbero avere ripercussioni su tutto il pianeta

[28 settembre 2018]

Anche se l’Artico nell’immaginario collettivo è pensata come un vasto e desolato paesaggio ghiacciato, in realtà ospita centinaia di specie di arbusti, erbe e altre piante che svolgono un ruolo fondamentale nel ciclo del carbonio e nel bilancio energetico. Ora, lo studio “Plant functional trait change across a warming tundra biome”, pubblicato su Nature da un folto team di ricercatori  guidato dall’università di Edimburgo e dal Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrumse (BiK-F) e delDeutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), ha scoperto che gli effetti dei cambiamenti climatici sono all’origine di un aumento dell’altezza delle piante della tundra avvenuto negli ultimi 30 anni.

Inoltre, mentre le piante autoctone dell’Artico crescono in statura, nella parte più meridionale della regione  si stanno facendo strada nuove specie come il paleo odoroso (Anthoxanthum odoratum) un’erba comune nelle pianure europee che ha già colonizzato alcuni siti in Islanda e Svezia. I tedeschi dell’IDiv e del BiK-F  confermano: «Fino ad ora, la tundra artica è stata dominata da erbe a bassa crescita e da arbusti nani. Sfidando le dure condizioni, queste piante si accalcano vicino al terreno e spesso crescono solo pochi centimetri. Ma nuove specie vegetali più alte si stanno lentamente impossessando di quest’area  fredda». Come spiega Anne Bjorkman del BiK-F, «Abbiamo scoperto che l’aumento di altezza non si verificava in pochi siti, era quasi ovunque in tutta la tundra. Se le piante più alte continuano ad aumentare al ritmo attuale, l’altezza della comunità vegetale potrebbe aumentare dal 20 al 60% entro la fine del secolo»

Il team internazionale di 130 scienziati (che comprende gli italiani Michele Carbognani, Alessandro Petraglia,  e Marcello Tommaselli dell’università di Parma, Giandiego Campatella dell’università di Camerino, Bruno Cerabolini dell’università dell’Insubria e Matteo Dainese dell’ Istituto per l’Ambiente Alpino – EURAC research)

ha realizzato più di 60.000 osservazioni, raccogliendo dati da centinaia di siti in tutta tundra artica e alpina e ne è emerso che «Il rapido riscaldamento del clima nelle regioni artiche e alpine sta portando a  cambiamenti nella struttura e nella composizione delle comunità vegetali.  Ciò ha conseguenze importanti su come funziona questo ecosistema vasto e sensibile».

Quindi, i ricercatori identificano il riscaldamento del clima come la causa sottostante alla crescita delle piante autoctone e all’arrivo di nuove specie: «Nei tre decenni coperti dallo studio Le temperature nell’Artico sono aumentate di circa 1 grado Celsius in estate e di 1,5 gradi in inverno, alcuni dei più rapidi tassi di riscaldamento del pianeta. «Le specie vegetali più alte, dalle zone più calde della tundra o dalle aree meridionali, si sono diffuse nella tundra».  All’università di Edimburgo sottolineano «Dato che il permafrost che si trova sotto le latitudini settentrionali contiene dal 30 al 50% del carbonio del suolo mondiale, le regioni artiche sono da tempo al centro della ricerca sui cambiamenti climatici. Le piante più alte intrappolano più neve, che isola il terreno sottostante e impedisce che si congeli altrettanto rapidamente in inverno. Un aumento delle piante più alte potrebbe accelerare il disgelo di questa banca di carbonio congelata e portare ad un aumento del rilascio di gas serra». La Bjorkman è d’accordo: «Anche se ci sono ancora molte incertezze, delle piante di tundra più alte potrebbero alimentare il cambiamento climatico, sia nell’Artico che per il pianeta nel suo insieme»,.

Isla Myers-Smith, della School of Geosciences dell’università di Edimburgo, evidenzia che «Quantificare il legame tra ambiente e caratteristiche vegetali è fondamentale per comprendere le conseguenze dei cambiamenti climatici, ma tale ricerca si è raramente estesa nell’emisfero settentrionale, sede degli ecosistemi della tundra più fredda del pianeta. Questa è la prima volta che viene condotto uno studio su scala biometrica per arrivare alla radice del ruolo critico che le piante svolgono in questa parte del pianeta che sta rapidamente riscaldando».

Ora il team di scienziati dispone ora di un dataset completo sulle piante della tundra artica, raccolti in Alaska, Canada, Islanda, Scandinavia e Russia e nello studio sono stati inclusi anche siti alpini nelle Alpi europee e nella Montagne Rocciose del Colorado. Il team ha valutato le relazioni tra temperatura, umidità del suolo e tratti chiave che rappresentano la forma e la funzione delle piante. Sono state analizzate l’altezza e l’area fogliare delle piante, insieme a specifiche caratteristiche fisiche, contenuto di azoto fogliare e contenuto di sostanza secca fogliare, nonché legnosità e verde. «Sorprendentemente – dicono i ricercatori – è stato riscontrato che solo l’altezza aumenta notevolmente nel tempo. I tratti vegetali erano fortemente influenzati dai livelli di umidità, oltre che dalla temperatura».  Un’altra autrice dello studio, Nadja Rüger, dell’iDiv e dell’università di Leipzig. Fa notare che «Al fine di prevedere come reagirà la comunità vegetale nella tundra in futuro, è necessario non solo tener conto delle alterazioni di temperatura, ma anche della disponibilità di acqua. Se la precipitazione o il cambio del ciclo dell’acqua, o se i tempi di scioglimento della neve cambiano, questo può avere gravi effetti sulla vegetazione della tundra».

La Myers-Smith sottolinea: «Mentre la maggior parte dei modelli e della ricerca sul cambiamento climatico si sono concentrati sull’aumento delle temperature, la nostra ricerca ha dimostrato che l’umidità del suolo può svolgere un ruolo molto più importante nel modificare i tratti delle piante di quanto pensassimo in precedenza. Dobbiamo capire di più sull’umidità del suolo nell’Artico. È probabile che le precipitazioni aumentino nella regione, ma questo è solo un fattore che influenza i livelli di umidità del suolo».

Helen Beadman, a capo del Dipartimento Polar, Climate and Weather del Natural Environment Research Council britannico che finanzia il progetto, conclude: «Questa ricerca è un passo fondamentale per migliorare la nostra comprensione di come la vegetazione artica e alpina sta rispondendo ai cambiamenti climatici. La crescita e l’espansione degli arbusti potrebbero avere un impatto profondo non solo sull’ecosistema artico, ma anche più lontano se ciò comportasse un aumento del rilascio di gas serra».