Il riscaldamento globale avrà importanti ripercussioni sulle dinamiche dei flussi di carbonio degli ecosistemi artici e alpini, stimolando il rilascio di CO₂ in misura quattro volte maggiore rispetto a quanto suggerito da precedenti studi. Questo  andrebbe a rinforzare le cause del cambiamento climatico stesso.

È il principale risultato di uno studio internazionale appena pubblicato su Nature, frutto del lungo lavoro di un team di oltre 70 scienziati che hanno raccolto dati provenienti da 56 esperimenti di manipolazione climatica sparsi nella tundra artico-alpina del nostro pianeta.

Allo studio hanno partecipato anche quattro ricercatori dell’Università di Parma: Alessandro Petraglia e Michele Carbognani, docenti del Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale, da oltre 20 anni impegnati nello studio degli effetti del riscaldamento globale sulle comunità vegetali alpine, con esperimenti di campo nei pressi del Passo Gavia (Parco Nazionale dello Stelvio), e T’ai Gladys Whittingham Forte e Giorgio Chiari, contrattisti che hanno da pochi anni terminato il dottorato di ricerca nel laboratorio di Geobotanica ed Ecologia Vegetale.

L’indagine, condotta dalla rete ITEX (International Tundra EXperiment), si è avvalsa di dati di emissione di CO₂ dell’ecosistema raccolti in 28 siti di tundra che hanno applicato lo stesso metodo di riscaldamento sperimentale. Per raggiungere questo obiettivo e simulare uno scenario futuro più caldo ciascun gruppo di ricerca si è avvalso di Open Top Chambers, strutture simili a micro-serre in grado di aumentare la temperatura di una data porzione dell’ecosistema.

Complessivamente gli esperimenti hanno mediamente innalzato la temperatura dell’aria e del suolo rispettivamente di +1,4 K e +0,4 K, nonché ridotto l’umidità del suolo di 1,6%, generando un aumento medio delle emissioni di CO₂ di questi ecosistemi del 30% durante la stagione vegetativa. I risultati hanno inoltre evidenziato per la prima volta come tale incremento del rilascio di carbonio, conseguenza dell’aumento dell’attività metabolica di microrganismi e piante in condizioni termiche più favorevoli, sia persistito per almeno 25 anni dall’inizio degli esperimenti.

“Precedenti studi avevano già evidenziato un aumento delle emissioni in questi ambienti a seguito del riscaldamento globale, perciò eravamo già consapevoli che avremmo ottenuto un andamento analogo”, afferma Sybryn Maes (Università di Umeå, Svezia), che ha coordinato lo studio. “Tuttavia è stato interessante osservare come i dati abbiano evidenziato un aumento davvero notevole, fino a quattro volte superiore a quanto precedentemente stimato, nonostante variazioni nel tempo e nello spazio”.

L’aumento del rilascio di carbonio in futuro non sarà tuttavia uguale tra le diverse regioni del mondo e alcune registreranno tassi di emissioni maggiori rispetto ad altre. L’incremento della respirazione ecosistemica è infatti risultato differente a seconda delle condizioni edafiche locali, modulato in particolare dalle concentrazioni di azoto e dal pH del suolo.

“Il nostro lavoro rappresenta il primo tentativo mai fatto di valutare gli effetti del riscaldamento globale sulla respirazione ecosistemica della tundra su un gradiente ambientale talmente ampio da incorporare un set completo di potenziali driver ambientali in grado di agire sulle emissioni”, dice Ellen Dorrepaal dell’Università di Umeå.

Lo studio è dunque in grado di offrire un’ampia prospettiva sul futuro delle regioni artiche e alpine, fornendo non solo previsioni riguardo all’aumento dei tassi di respirazione per l’intera tundra globale ma anche informazioni più dettagliate riguardo alle variazioni spaziali di tale risposta.

“Abbiamo osservato come alcune aree, specialmente zone della Siberia e del Canada, siano maggiormente sensibili al riscaldamento”, afferma Matti Kummu dell’Università di Aalto (Finlandia). “Prevediamo un incremento della respirazione ecosistemica in tutta la tundra artico-alpina, ma saranno necessari più dati locali, particolarmente riguardanti il suolo, per comprendere meglio la risposta di questi ecosistemi e affinare le nostre previsioni”.

“Comprendere come i processi ecosistemici saranno influenzati dal cambiamento climatico e come tali effetti agiranno sul clima stesso è di vitale importanza per prevedere le condizioni future del pianeta che abitiamo – spiega Alessandro Petraglia dell’Università di Parma -. I risultati di questa ricerca rappresentano una solida base per migliorare i modelli climatici, ma possiamo fare di più. Siamo, infatti, già impegnati a condurre ulteriori esperimenti per analizzare come gli ecosistemi si stanno trasformando nel tempo anche in funzione degli altri cambiamenti in atto, tra i quali la riduzione della copertura nevosa e i sempre più frequenti episodi di siccità che colpiscono anche gli ecosistemi d’alta quota”.

 

Riferimenti:

Maes, S. L. et al. (2024). Environmental drivers of increased ecosystem respiration in a warming tundra. NATURE (in stampa). doi: 10.1038/s41586-024-07274-7

Fonte: comunicato stampa Unipr

 
Immagine in apertura: La tundra alpina nei pressi del Passo Gavia, con le infrastrutture di ricerca del team di Geobotanica ed Ecologia Vegetale del Dipartimento SCVSA Unipr (foto di Alessandro Petraglia)