Il cambiamento climatico stressa gli alberi: rischio che assorbano meno CO2

Gli‌ alberi stanno avendo difficoltà a‍ immagazzinare l’anidride carbonica (CO2), un gas serra, in climi più⁤ caldi e secchi, ⁤il che ​significa che potrebbero non essere⁢ più una soluzione per ‍compensare l’impronta di ‌carbonio dell’umanità man mano che ‍il​ pianeta⁤ continua⁣ a riscaldarsi, ⁣secondo un nuovo studio condotto da ricercatori della ​Penn State.

“Abbiamo scoperto ‌che ‍gli alberi in climi più caldi e ⁤secchi stanno⁢ essenzialmente tossendo invece di respirare”, ha detto Max Lloyd, professore assistente di ⁤ricerca in geoscienze alla Penn‍ State ​e⁢ autore principale dello studio recentemente pubblicato su⁣ Proceedings of the National Academy of Sciences. “Stanno rimandando la CO2 direttamente nell’atmosfera molto più degli alberi in condizioni più fresche⁣ e umide.”

Attraverso il processo di ‍fotosintesi, gli alberi rimuovono la CO2 dall’atmosfera‍ per ⁢produrre nuova crescita. Tuttavia, in condizioni ⁢di stress, gli alberi⁤ rilasciano la CO2⁢ nell’atmosfera, un processo chiamato ​fotorispirazione. Con l’analisi‌ di un dataset globale di tessuti arborei, il team di ricerca ​ha dimostrato che ‍il tasso di fotorispirazione è fino⁣ a due volte più alto‌ in climi più caldi, specialmente quando l’acqua è‍ limitata. Hanno ​scoperto che ⁤la soglia per questa risposta nei climi subtropicali​ inizia ad essere​ superata quando le temperature medie diurne superano i 20‍ gradi Celsius e ‍peggiorano ⁢man mano che le temperature aumentano ulteriormente.

I risultati‌ complicano una credenza ‌diffusa⁣ sul ​ruolo delle⁣ piante ‌nell’aiutare a ridurre,‍ o utilizzare,‌ il carbonio dall’atmosfera, ‍fornendo ⁤nuove intuizioni ⁤su​ come le piante potrebbero adattarsi al cambiamento climatico. È importante notare che i ricercatori hanno osservato che, man mano che ⁤il ​clima si riscalda, le loro scoperte dimostrano ⁤che le⁤ piante ⁢potrebbero essere meno in grado di estrarre‍ la ⁢CO2⁤ dall’atmosfera e assimilare il carbonio necessario per⁤ aiutare il pianeta a raffreddarsi.

“Abbiamo sbilanciato questo ciclo essenziale”, ha detto Lloyd. ⁢”Le piante e il clima​ sono inestricabilmente collegati. Il più⁢ grande assorbimento di CO2 ⁣dalla nostra atmosfera è dato dagli organismi fotosintetizzanti. È un grande regolatore della⁤ composizione‍ dell’atmosfera, ‍quindi​ ciò significa che piccoli ‍cambiamenti hanno un grande impatto.”

Attualmente, le piante assorbono circa il 25% della CO2 ⁣emessa dalle attività umane ogni anno, secondo il Dipartimento⁣ dell’Energia ⁤degli Stati Uniti, ma questa percentuale è⁣ destinata a⁣ diminuire in futuro⁤ man mano che ‍il clima si riscalda, ha spiegato Lloyd, specialmente se l’acqua è più scarsa.

“Quando pensiamo ai ⁤futuri scenari climatici, ‍prevediamo che la CO2 aumenterà, il che ‍in teoria è positivo per le piante perché sono le molecole‍ che respirano”, ha detto Lloyd. “Ma abbiamo dimostrato che ci sarà un ⁣compromesso che alcuni modelli prevalenti non prendono in considerazione. Il mondo si sta riscaldando,⁢ il che significa che le piante⁤ saranno meno in grado di assorbire⁤ quella ⁣CO2.”

Nello studio, i ricercatori hanno scoperto che la variazione nell’abbondanza di certi isotopi ⁤di una parte del legno chiamata ​gruppi metossilici funge da ​tracciatore ⁤della fotorispirazione negli alberi. Gli isotopi possono essere considerati come varietà di atomi, ha spiegato⁣ Lloyd. ‌Proprio come potresti avere versioni ⁣alla vaniglia ‌e al cioccolato del gelato, gli atomi possono avere⁢ diversi isotopi con i loro unici ⁢”sapori” a causa delle variazioni‌ nella loro massa. Il team ha studiato i‌ livelli del “sapore” metossilico dell’isotopo in campioni di legno di circa trenta esemplari di alberi provenienti da una varietà di climi e condizioni in tutto il⁢ mondo​ per osservare le tendenze nella fotorispirazione. I campioni provenivano da⁢ un‌ archivio dell’Università della California, ⁢Berkeley, che​ contiene ‍centinaia di ‍campioni di legno raccolti negli anni ‌’30 e ’40.

“La banca dati⁣ è stata originariamente utilizzata per addestrare ⁤i forestali a identificare gli alberi provenienti da diversi⁤ luoghi⁣ in ​tutto il mondo, quindi l’abbiamo riproposta per ricostruire essenzialmente queste foreste per vedere⁢ quanto bene ⁢stavano⁣ assorbendo la‍ CO2”, ha detto Lloyd.

Fino ad⁣ ora, i tassi di fotorispirazione potevano essere⁣ misurati solo in‍ tempo reale utilizzando piante vive⁤ o esemplari morti ben conservati che mantenevano⁣ i carboidrati strutturali, il che significava che era quasi​ impossibile studiare il tasso ‌al quale le piante assorbono il carbonio su larga scala ​o nel passato, ‍ha spiegato Lloyd.

Ora ⁣che il team ha convalidato ‌un modo per osservare⁣ il tasso di fotorispirazione utilizzando il legno, ha detto che il metodo potrebbe offrire ai ​ricercatori‍ uno⁣ strumento per prevedere quanto bene gli ‍alberi potrebbero “respirare” in futuro e ⁣come si sono ‌comportati nei climi⁤ passati.

La‌ quantità di anidride carbonica nell’atmosfera sta aumentando rapidamente; è già ⁢maggiore di qualsiasi momento⁢ negli ultimi ⁤3,6 milioni di ​anni, secondo la National Oceanic and Atmospheric‌ Administration.‍ Ma⁤ quel periodo è relativamente ​recente in termini geologici, ⁤ha spiegato ⁢Lloyd.

Il team lavorerà ora‍ per ⁤scoprire i ⁣tassi di fotorispirazione nel passato antico, ‍fino a decine ⁤di milioni⁣ di anni fa, utilizzando⁢ legno fossilizzato. I metodi consentiranno ai ricercatori di testare​ esplicitamente le‌ ipotesi esistenti riguardo l’influenza mutevole ⁢della fotorispirazione ​delle piante ​sul clima nel corso del ⁢tempo geologico.

“Sono un geologo, lavoro nel passato”, ha detto Lloyd.⁤ “Quindi, ⁢se siamo ⁢interessati a queste ⁢grandi⁢ domande su come funzionava questo ciclo quando il clima era molto diverso da oggi, ​non possiamo usare piante viventi. Potremmo ⁣dover tornare indietro di milioni di anni per capire meglio ‍come potrebbe apparire il nostro futuro.”

Il lavoro è stato​ finanziato in parte‍ dall’Agouron Institute,‍ dalla Heising-Simons ‌Foundation‍ e dalla National Science Foundation degli Stati⁣ Uniti.