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martedì 14 marzo 2023

Niente Foreste, Niente Pioggia. Un recente studio lo dimostra

  


L'idea che le foreste creino pioggia è nota ai contadini da centinaia, forse migliaia, di anni. I primi studi scientifici risalgono ad Alexander von Humboldt (1769-1859), ma l'argomento rimane controverso. Tuttavia, stiamo iniziando a comprendere le profonde e complesse interazioni tra l'atmosfera e la biosfera. Esse formano un vero e proprio "olobionte", un sistema di elementi collegati che si influenzano a vicenda in modo non lineare. Un recente lavoro pubblicato da un gruppo di ricerca guidato da Anastassia Makarieva mostra come l'evapotraspirazione, l'evaporazione dell'acqua da parte degli alberi, modifichi la dinamica del vapore acqueo e possa generare regimi ad alto contenuto di umidità che forniscono la pioggia necessaria all'ecosistema terrestre. C'è ancora molto da capire su questi meccanismi, ma un punto è chiaro: le foreste sono un elemento cruciale per la stabilità del clima terrestre, e devono essere preservate il più possibile (U.B.) (dal blog "The Proud Holobionts")


Qui sotto, la traduzione del comunicato stampa a cura degli autori (traduzione cortesia di Mara Baudena)


Traspirazione da parte delle foreste e il ciclo dell'acqua sulla terra. Una relazione non banale

Makarieva, A. M.,  Nefiodov, A. V.,  Nobre, A. D.,  Baudena, M.,  Bardi, U.,  Sheil, D.,  Saleska, S. R.,  Molina, R. D., &  Rammig, A. 

Con la crescente scarsità d’acqua a livello globale e la deforestazione che minaccia molte delle foreste naturali rimaste, è sempre più urgente cercare di capire come le piante influenzino le piogge e più in generale il ciclo dell’acqua. Uno studio internazionale, capeggiato dalla Technical University di Monaco di Baviera (Germania), a cui ha partecipato l’Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima del Consiglio nazionale delle ricerche di Torino (Cnr-Isac) e pubblicato su Global Change Biology, rivela che, quando le condizioni atmosferiche sono umide, le foreste contribuiscono attivamente ad aumentare il trasporto di umidità dal mare alla terraferma. Viceversa, date condizioni atmosferiche più secche, la traspirazione delle piante può far diminuire il trasporto di umidità marina sulla terra e quindi le piogge.

Lo studio va molto oltre alle convinzioni tradizionali sul ruolo delle piante nel ciclo dell’acqua. “Abbiamo basato la nostra analisi su un nostro risultato precedente, cioè che l'aumento dell'umidità dell’aria dovuto alla presenza della foresta amazzonica porta a un grande incremento della pioggia” dichiara la Dr. Mara Baudena, ricercatrice del Cnr-Isac e coautore della ricerca. Combinando questa dipendenza con una piena considerazione del bilancio idrico atmosferico, i ricercatori hanno dimostrato che l’aumento delle piogge legato alla presenza delle foreste in condizioni umide, porta a una maggiore importazione di umidità dai mari. “Tali risultati confermano la teoria secondo cui le foreste agiscono come una “pompa biotica”, un cuore pulsante che sposta l’acqua sul pianeta” dichiara la Dr. Anastassia Makarieva (Technical University di Monaco di Baviera), primo autore del lavoro. Continua: “C’è anche una controparte: esistono due regimi per il ciclo dell’acqua, uno secco ed uno umido. In condizioni secche, la traspirazione delle foreste non porta a piogge e anzi va a diminuire il trasporto di umidità dal mare all’entroterra”. Questi risultati sono validi ovunque, dall’Amazzonia all’altopiano desertico del Loess, in Cina.

I risultati dello studio hanno profonde implicazioni, per esempio per la resilienza delle foreste tropicali di fronte al pericolo della deforestazione e del cambiamento climatico. La deforestazione può deumidificare l'atmosfera e quindi portare la foresta in un regime più secco, dove la vegetazione in ricrescita potrebbe estrarre ulteriormente l’acqua dal suolo intensificando l’aridità e al contempo diminuire l'importazione di aria umida dall’oceano. Uscire da questa trappola potrebbe essere impossibile. “Speriamo che i risultati dello studio aumentino la consapevolezza dell'importanza della conservazione delle foreste pluviali” continua Baudena. "Dobbiamo tenere conto delle relazioni olobiontiche tra tutti gli elementi dell'ecosistema che consentono una regolazione efficiente del ciclo dell'acqua", aggiunge un altro autore, il dott. Ugo Bardi (Club di Roma, Università di Firenze).

C’è anche una buona notizia: anche nelle terre aride, ripristinando la vegetazione originaria si dovrebbe poter migliorare l’apporto di umidità atmosferica dal mare verso l’entroterra. Per raggiungere questo obiettivo, la strategia di ripristino ecologico dovrebbe essere attentamente progettata per guidare la transizione dell'ecosistema dal regime secco a quello umido. Conclude Makarieva: “I flussi d'acqua atmosferici non riconoscono i confini internazionali; quindi, la deforestazione in una regione potrebbe innescare una transizione al regime più secco in un'altra. I nostri risultati indicano che le foreste naturali della Terra, sia alle alte che alle basse latitudini, sono la nostra eredità comune di fondamentale importanza globale, in quanto supportano il ciclo dell'acqua terrestre. La loro conservazione dovrebbe diventare una priorità ampiamente riconosciuta per risolvere la crisi idrica globale».

La scheda

Chi: Cnr-Isac (Torino), Università Tecnica di Monaco (Germania), Centro de Ciência do Sistema Terrestre INPE, São Paulo, Brazil, Dipartimento di Chimica dell’Università di Firenze

Che cosa: Makarieva, A. M.,  Nefiodov, A. V.,  Nobre, A. D.,  Baudena, M.,  Bardi, U.,  Sheil, D.,  Saleska, S. R.,  Molina, R. D., &  Rammig, A. (2023).  The role of ecosystem transpiration in creating alternate moisture regimes by influencing atmospheric moisture convergence. Global Change Biology,  00,  1– 21. https://doi.org/10.1111/gcb.16644


 

 

martedì 16 agosto 2022

Le Foreste: Olobionti Orgogliosi

 Tradotto dal blog "Olobionti Orgogliosi"

Avanti, Fratelli Olobionti! 


La faggeta di Abbadia San Salvatore, in Toscana, Italia. Un olobionte vivente in tutto il suo splendore. (foto dell'autore).

Non molte persone, oggi, hanno la possibilità di vedere una foresta completamente cresciuta e matura. Naturalmente, gli alberi sono comuni anche nelle città, e ci sono molti luoghi in cui gli alberi crescono insieme in numero sufficiente da poter essere definiti "boschi". Ma le foreste mature sono diventate rare nel nostro ambiente urbanizzato. 

Una di queste foreste mature sopravvive sulle pendici del monte Amiata ( Monte Amiata ), un antico vulcano situato al centro della Toscana, in Italia. Non proprio una foresta "incontaminata", ma gestita dall'uomo con mano sufficientemente leggera da poter crescere secondo la sua tendenza a formare una foresta "monodominante". È composto quasi completamente da un'unica specie di alberi: il  Fagus sylvatica il faggio europeo. Nella foto, sotto, si vede il versante est del monte Amiata visto dalla valle. 

I nostri remoti antenati erano, molto probabilmente, creature della savana: non erano abituati alle foreste. Possiamo solo immaginare lo stupore che hanno provato quando sono emigrati a nord, dalla loro originaria casa africana, per camminare nelle grandi foreste dell'Eurasia, uscita da poco dall'ultima era glaciale. È una sensazione che possiamo provare ancora, oggi. Non molti di noi conoscono le sottigliezze di un ecosistema forestale, ma possiamo riconoscere che stiamo guardando qualcosa di gigantesco: un'enorme creatura che domina la terra. 

Una foresta è molto più di semplici alberi: è la vera incarnazione del concetto di "olobionte". (almeno nella versione denominata " extended holobiont " di Castell et al.). È un insieme di diverse creature che vivono in simbiosi tra loro. La bellezza del concetto è che le creature che formano un olobionte non sono altruiste. I singoli alberi non si preoccupano della foresta: probabilmente non sanno nemmeno che esiste. Tutti agiscono per la propria sopravvivenza. Ma il risultato è il funzionamento ottimale dell'intero sistema: una foresta è un olobionte è una foresta.

Solo in tempi recenti siamo stati in grado di comprendere parte dell'intricata rete di relazioni che crea l'olobionte forestale. Potreste aver sentito parlare della " micorriza ", l'associazione tra radici degli alberi e funghi, un concetto noto fin dal 19° secolo. È una tipica relazione simbiotica: la pianta fornisce cibo (carboidrati) al fungo, mentre il fungo fornisce minerali alla pianta. L'intricata rete di radici e funghi degli alberi è stata chiamata "Wood Wide Web" poiché collega tutti gli alberi insieme, scambiando zuccheri, azoto, minerali e, probabilmente, informazioni. 

Ma gli alberi si uniscono anche in superficie per sostenersi a vicenda. Un bosco monodominante, come quello dei faggi del Monte Amiata , forma una chioma relativamente uniforme che offre numerosi vantaggi. Ombreggia il terreno, mantenendolo umido ed evitando la crescita di specie concorrenti. Gli alberi si schermano a vicenda anche dalle raffiche di vento che possono far cadere una pianta isolata. 

Il manto è l'interfaccia tra il suolo e l'atmosfera. Gli alberi evaporano enormi quantità di acqua in un processo chiamato "evapotraspirazione". Gli alberi non lo fanno per favorire altri alberi: è il loro modo di sfruttare il calore del sole per estrarre l'acqua e le sostanze nutritive dalle radici alle foglie della chioma. L'acqua evaporata è un sottoprodotto del processo e, tuttavia, è fondamentale per la sopravvivenza della foresta. 

È una storia complessa che vede l'acqua trasferita dal suolo all'atmosfera, dove può condensarsi attorno alle particelle di composti organici volatili (VOC), emesse anche dagli alberi. Il risultato è la formazione di nubi a bassa altezza che schermano ulteriormente il terreno dal calore solare e che alla fine restituiranno l'acqua sotto forma di pioggia. 

Ma non è solo un movimento verticale: la condensazione delle goccioline d'acqua sopra la chioma di una foresta crea una depressione che, a sua volta, genera vento. Questo vento può trasportare nell'entroterra masse umide di atmosfera dagli oceani, dove l'acqua era evaporata. È il meccanismo della "pompa biotica" che garantisce piogge abbondanti ogni volta che esistono foreste. Taglia la foresta e perdi la pioggia. Non basta piantare alberi per riavere la pioggia. Devi aspettare che la foresta maturi e formi un manto uniforme per attivare la pompa biotica. 

Quindi, abbiamo tutte le ragioni per rimanere sbalorditi alla vista di una foresta completamente cresciuta. E abbiamo tutte le ragioni per mantenerlo così com'è. L'intero ecosistema planetario dipende da foreste sane e solo di recente abbiamo appreso quanto siano importanti. Eppure, continuiamo a tagliarle e bruciarle. È troppo tardi per rimediare al danno fatto? Forse no, ma dovremo scoprirlo nel futuro. 

Per saperne di più

Holobionts: https://theproudholobionts.blogspot.com/2022/08/holobionts-new-paradigm-to-understand.html

Informazioni sulla pompa biotica:  https://www.bioticregulation.ru/pump/pump.php

Sul ruolo delle foreste sul clima:  https://www.nature.com/articles/s41467-021-24551-5 , vedi anche h ttps://theproudholobionts.blogspot.com/2022/08/forests-do-they -cool-earth-or-do-they.html

Sotto: uno dei faggi del Monte Amiata, raffigurato con Grazia, moglie di Ugo Bardi, e sua nipote Aurora