Livelli elevati di CO2 rendono le foglie più dense. E questo è un grosso problema

Peggiorerà gli effetti dei cambiamenti climatici: le foglie più spesse assorbono meno CO2 dall’atmosfera

[3 ottobre 2018]

Due biologhe dell’università di Washington – Seattle, Marlies Kovenock e Abigail Swann, hanno notato che quando in atmosfera aumentano i livelli di anidride carbonica la maggior parte delle piante fa qualcosa di insolito: addensano le foglie e., dato che l’attività antropica sta facendo aumentare i livelli atmosferici di CO2, il nostro futuro sembra essere fatto di piante con foglie più spesse.

Ma la Kovenock e la Swann, che sul tema hanno appena pubblicato su Global Biogeochemical Cycles lo studio “Leaf Trait Acclimation Amplifies Simulated Climate Warming in Response to Elevated Carbon Dioxide”, fanno notare che «Le conseguenze di questa risposta fisiologica vanno ben oltre le foglie più pesanti su molte piante. Piante con foglie più spesse possono esacerbare gli effetti dei cambiamenti climatici perché sarebbero meno efficienti nell’assorbire il carbonio atmosferico, un fatto che fino ad oggi i modelli sul cambiamento climatico non hanno tenuto in considerazione.

Nello studio le ricercatrici riportano che, quando hanno inserito queste informazioni in modelli climatici globali  con gli alti livelli di CO2 attesi dopo questo secolo, «Il contribuito dalle piante  al “pozzo di carbonio” globale  era meno produttivo, rilasciando circa 5,8 petagrammi extra, o complessivamente 6,39 miliardi di tonnellate, di carbonio nell’atmosfera all’anno. Questi livelli sono simili alla quantità di carbonio rilasciata nell’atmosfera ogni anno a causa delle emissioni di combustibili fossili prodotte dagli esseri umani: 8 petagrammi, ovvero 8,8 miliardi di tonnellate».

La Swann, che insegna anche al Dipartimento di scienze atmosferiche dell’università di Washington,  spiega che «Le piante sono flessibili e rispondono alle diverse condizioni ambientali. Ma fino ad ora, nessuno aveva provato a quantificare come questo tipo di risposta ai cambiamenti climatici altererebbe l’impatto che le piante hanno sul nostro pianeta».

Oltre ad un indebolimento come dissipatore vegetale della CO2, le simulazioni realizzate dalla Swann e dalla Kovenock, del Dipartimento di biologia dell’università di Washington,  hanno indicato che «Le temperature globali potrebbero salire da 0,3 a 1,4 gradi Celsius oltre a quanto già previsto dagli scienziati che studiano il cambiamento climatico». La Kovenock aggiunge: «Se questa caratteristica unica – lo spessore delle foglie – con livelli elevati di anidride carbonica ha un impatto così significativo sul corso dei futuri cambiamenti climatici, riteniamo che, quando si cerca di prevedere a cosa il clima somiglierà dopo questo secolo, i modelli climatici globali dovrebbero tenere conto di altri aspetti della fisiologia e del comportamento delle piante».

Gli scienziati non sanno perché le piante producono foglie più spesse quando nell’atmosfera aumentano i livelli di CO2, ma questa risposta è stata documentata in molte specie vegetali diverse, come gli alberi legnosi, colture di base come grano, riso e patate e altre piante che fissano il carbonio sotto forma di fotosintesi, che rappresentano circa il 95% delle attività fotosintetica della Terra.

Le ricercatrici statunitensi dicono che «Le foglie possono ispessirsi fino a un terzo, il che modifica il rapporto tra l’area superficiale e la massa nella foglia e altera le attività della pianta come la fotosintesi, lo scambio di gas, il raffreddamento per evaporazione e lo stoccaggio di zucchero. Le piante sono modulatori cruciali del loro ambiente: senza di loro, l’atmosfera terrestre non conterrebbe l’ossigeno che respiriamo»,

Kovenock e Swann ritenevano che questa risposta critica e prevedibile dell’ispessimento delle foglie fosse un punto di partenza ideale per cercare di capire come i cambiamenti della fisiologia vegetale influenzeranno il clima terrestre: «I biologi delle piante hanno raccolto una grande quantità di dati sulla risposta dell’ispessimento delle foglie a livelli elevati di anidride carbonica, compresi i livelli atmosferici di anidride carbonica che vedremo più avanti in questo secolo – spiega ancora la Kovenock. – Abbiamo deciso di incorporare gli effetti fisiologici noti dell’ispessimento delle foglie nei modelli climatici per scoprire quali effetti, se ce ne saranno, si avrebbero a livello globale».

Lo studio “Causes and consequences of variation in leaf mass per area (LMA): a meta‐analysis”, pubblicato nel 2009 su New Phytologist  da un team di ricercatori europei e australiani  aveva raccolto e catalogato i dati di anni di esperimenti su come le foglie delle piante cambiano in risposta a diverse condizioni ambientali. Kovenock e Swann hanno inserito i dati raccolti sulle risposte al biossido di carbonio nei modelli del sistema terrestre che sono ampiamente utilizzati per modellare l’effetto di diversi fattori sui modelli climatici globali.

All’università di Washington . Seattle ricordano che «La concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera oggi si aggira attorno a 410 parti per milione. Entro un secolo, può salire fino a 900 ppm», il livello di CO2 che Kovenock e Swann hanno simulato con foglie ispessite era solo di 710 ppm. Hanno anche scoperto che gli effetti erano peggiori in alcune regioni del pianeta: «Ad esempio – dice la Kovenock – parti dell’Eurasia e del bacino amazzonico, hanno mostrato un aumento minimo più elevato della temperatura. In queste regioni, le foglie più spesse potrebbero ostacolare il raffreddamento per evaporazione da parte delle piante o la formazione di nubi».

Le due scienziate sperano che «questo studio dimostri che, nelle proiezioni del clima futuro, è necessario prendere in considerazione le risposte delle piante ai cambiamenti climatici. Ci sono molti altri cambiamenti nella fisiologia e nel comportamento delle piante nell’ambito dei cambiamenti climatici che i ricercatori potrebbero modellare in seguito».

La Swann conclude: «Ora sappiamo che anche alterazioni apparentemente piccole nelle piante come questa possono avere un impatto globale sul clima, ma abbiamo bisogno di più dati sulle risposte delle piante per simulare con un’elevata precisione come cambieranno le piante. Le persone non sono gli unici organismi che possono influenzare il clima».