{"id":431,"date":"2021-09-13T18:08:04","date_gmt":"2021-09-13T18:08:04","guid":{"rendered":"http:\/\/mariopiersantelli.it\/mp\/?p=431"},"modified":"2021-09-14T07:02:46","modified_gmt":"2021-09-14T07:02:46","slug":"perche-i-grandi-alberi-soffrono-particolarmente-i-cambiamenti-climatici-2","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/mariopiersantelli.it\/mp\/perche-i-grandi-alberi-soffrono-particolarmente-i-cambiamenti-climatici-2\/","title":{"rendered":"Perch\u00e9 i grandi alberi soffrono particolarmente i cambiamenti climatici?"},"content":{"rendered":"

Almeno dal 2018 il cambiamento climatico \u00e8 arrivato nelle foreste tedesche, comprese le foreste urbane, gli alberi nelle strade, nei parchi e nei grandi giardini. Periodi estremi di siccit\u00e0 e caldo e temperature in costante aumento sono un problema particolare per i grandi alberi, ma perch\u00e9?<\/span><\/span><\/p>\n

di <\/span><\/span>Henrik Hartmann<\/i><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/span><\/p>\n

02.09.2021 – PROBAUM N. 3\/2021<\/span><\/strong><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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Fig. 1: Aumento della mortalit\u00e0 degli alberi e dei danni alle foreste causati dalla siccit\u00e0 e dagli eventi di calore legati al cambiamento climatico in tutto il mondo. Gli eventi qui mostrati sono stati documentati da studi scientifici fin dal 1970, ma probabilmente riflettono solo una parte della situazione attuale. <\/span><\/span><\/span>Fonte: William Hammond<\/i><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Gli alberi sono esseri viventi meravigliosi. Non solo sono alcuni degli organismi viventi pi\u00f9 longevi, ma sono anche alcuni dei pi\u00f9 grandi. La sequoia della costa nordamericana Hyperion nel Redwood National Park in California \u00e8 alta 115,85 metri, un vero e proprio gigante. A causa della loro crescita in altezza, gli alberi si elevano al di sopra delle altre piante e quindi raccolgono una delle risorse pi\u00f9 importanti per le piante, la luce solare, senza danni. Gli alberi sono le cosiddette specie ingegneristiche che influenzano il proprio ambiente a loro favore e quindi creano ecosistemi auto-rinnovanti: le foreste. Puoi trovare alberi e foreste in quasi tutti i continenti, dal freddo boreale al caldo tropicale, dalle basse pianure alluvionali all’alta montagna. Quindi si pu\u00f2 dire che gli alberi hanno preso in mano il mondo durante i loro quasi 400 milioni di anni di esistenza sulla terra, almeno finora.<\/span><\/span><\/p>\n

Aumento della morte degli alberi a causa del cambiamento climatico<\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

Gli alberi sono sopravvissuti a molti cambiamenti nel corso di milioni di anni; sono stati perseguitati dalla ricorrente espansione dei ghiacciai e costretti in luoghi di rifugio, rifugi climatici relativamente piccoli da cui hanno iniziato la loro nuova marcia trionfante dopo la scomparsa del ghiaccio. Nel corso del tempo ci sono state diverse ondate di estinzioni di massa globali, ad esempio 65 milioni di anni fa la fine dei dinosauri fu innescata da un impatto di un meteorite che oscur\u00f2 il mondo per diversi anni. Alberi e foreste sono sopravvissuti a tutto questo e ora devono affrontare di nuovo tempi difficili, l’Antropocene, l’Et\u00e0 dell’Uomo.<\/span><\/span><\/p>\n

La grande differenza tra l’Antropocene e le epoche passate con ricorrenti ere glaciali ed ere calde risiede principalmente nella velocit\u00e0 con cui cambiano le condizioni climatiche. Nel giro di pochi decenni le temperature sono aumentate cos\u00ec bruscamente come \u00e8 accaduto in passato in secoli o addirittura millenni. E sebbene gli alberi siano organismi estremamente resistenti che possono sopportare molto, sono anche lenti, impiegano decenni per riprodursi e possono quindi adattarsi solo lentamente alle nuove condizioni. Il cambiamento climatico dell’Antropocene \u00e8 un velocista geostorico, gli alberi sono i camion nella corsia di destra. Negli ultimi decenni in tutto il mondo sono aumentate le segnalazioni di un incremento della mortalit\u00e0 degli alberi dopo periodi di caldo e siccit\u00e0 (Fig. 1), ma anche in Germania, il tasso di mortalit\u00e0 di molte specie arboree \u00e8 aumentato drasticamente a causa delle estati estreme (Fig. 2). Alberi e foreste sembrano essere sopraffatti dai cambiamenti climatici in molte regioni del mondo.<\/span><\/span><\/p>\n

Ci\u00f2 che colpisce anche di questo andamento \u00e8 che sono soprattutto gli alberi vecchi e grandi che spesso soffrono maggiormente la siccit\u00e0 e il caldo. La scienza si aspetta che le foreste globali saranno pi\u00f9 piccole e pi\u00f9 giovani in futuro <\/span><\/span>(7) <\/span><\/span>e anche in questo paese (Germania) puoi vedere, in particolare, che i grandi alberi della foresta mostrano danni maggiori (Fig. 3), ma sono anche colpiti in molti luoghi gli splendidi alberi delle strade e dei parchi. Ma perch\u00e9 sono gli alberi grandi e vecchi a soffrire maggiormente dei cambiamenti climatici? Senti spesso che anche i grandi sono forti? Per risolvere questa apparente contraddizione, \u00e8 necessario tenere a mente il bilancio delle risorse di un albero, in particolare il bilancio dell’acqua e del carbonio (Fig. 4).<\/span><\/span><\/p>\n

F\"\"<\/a>ig. 2: Evoluzione dei tassi di mortalit\u00e0 annui (%) di abete rosso (Fichte), pino (Kiefer) e tutte le specie arboree nella foresta tedesca. La tendenza negli ultimi tre anni \u00e8 stata drastica e i tassi di mortalit\u00e0 sono aumentati di molto. <\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fonte: Ministero federale dell’alimentazione e dell’agricoltura (BMEL), 2021. Risultati dell’indagine sulle condizioni forestali 2020. Divisione 515 \u2013 Sostenibilit\u00e0. Gestione forestale., Holzmarkt, Bonn<\/i><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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Il trasporto dell’acqua negli alberi di grandi dimensioni \u00e8 particolarmente difficile e soggetto a vulnerabilit\u00e0<\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

L’albero attinge la sua acqua dal terreno tramite la tensione di aspirazione che si crea sulle superfici cellulari all’interno delle foglie. Quando l’acqua evapora nella foglia (traspirazione), sulla superficie dell’acqua si formano piccole curve (menischi) tra le fibre delle pareti cellulari che, come le membrane di una pompa, generano aspirazione. Questa \u201caspirazione della traspirazione\u201d (n.d.r. capillarit\u00e0) viene trasmessa tramite le molecole d’acqua incatenate attraverso le cellule e gli spazi intercellulari al tessuto conduttivo (xilema) delle foglie, quindi nei rami, nel tronco fino al cilindro centrale delle radici. Quindi l’acqua viene tirata su attraverso l’albero, contro la forza di gravit\u00e0.<\/span><\/span><\/p>\n

Chiunque abbia mai provato ad aspirare acqua con un tubo da giardino potr\u00e0 confermare che anche dislivelli relativamente piccoli sono molto difficili da superare aspirando. Nel caso di alberi di grandi dimensioni, tuttavia, l’acqua deve essere trasportata a 20 – 30 metri o anche pi\u00f9 in alto e poich\u00e9 la massa della colonna d’acqua aumenta con l’aumentare dell’altezza, il trasporto dell’acqua \u00e8 un vero compito titanico, soprattutto per gli alberi di grandi dimensioni. L’ \u201caspirazione della traspirazione\u201d fa diminuire la pressione nella colonna d’acqua e pi\u00f9 alto \u00e8 l’albero, maggiore \u00e8 la caduta di pressione (ndr depressione).<\/span><\/span><\/p>\n

Ad un certo punto dalla soluzione emergono gas disciolti nell’acqua xilematica, come la CO2 proveniente dalla respirazione cellulare delle radici e del tronco, che tornano ad essere gassosi. Il filo dell’acqua si rompe sotto l’influenza della tensione di aspirazione. Questo processo \u00e8 chiamato cavitazione e porta alla formazione di embolie, cio\u00e8 bolle di gas nelle cellule vascolari che impediscono il deflusso dell’acqua nello xilema. Le cavitazioni di solito compaiono inizialmente sporadicamente, ma spesso si diffondono alle cellule vicine tramite connessioni tra cellule vascolari (punteggiature). Ci\u00f2 pu\u00f2 portare a danni estesi allo xilema e, in condizioni estreme, alla completa interruzione del trasporto dell’acqua.<\/span><\/span><\/p>\n

Nel frattempo \u00e8 stato scientificamente riconosciuto che le forze che insorgono nello xilema, inclusa la gravit\u00e0 e le forze di attrito cumulative del flusso d’acqua attraverso le sottili cellule dello xilema, limitano la crescita in altezza degli alberi. Queste enormi forze comportano che con l’aumento dell’altezza l’acqua \u00e8 sempre meno disponibile per le funzioni necessarie (es. fotosintesi, allungamento cellulare) e la crescita e lo sviluppo dei rami sono quindi fortemente inibiti. I tassi di fotosintesi diminuiscono, foglie e rami diventano sempre pi\u00f9 piccoli con l’aumentare dell’altezza.<\/span><\/span><\/p>\n

Sulla base dei principi fisici fondamentali, si presume che gli alberi – in condizioni normali – non possano crescere pi\u00f9 di 120-130 metri in altezza <\/span><\/span>(5) <\/span><\/span>. Il succitato Hyperion cresce nel Redwood National Park in California, una foresta pluviale temperata con pi\u00f9 di 2000 millimetri di precipitazioni annue e temperature miti, cio\u00e8 in condizioni di comfort ottimali per gli alberi.<\/span><\/span><\/p>\n

Con la siccit\u00e0 e il caldo, queste condizioni peggiorano rapidamente. La ridotta disponibilit\u00e0 di acqua del suolo e un simultaneo aumento del deficit di saturazione dell’umidit\u00e0 atmosferica determinano che la colonna d’acqua nella foglia viene tirata pi\u00f9 fortemente, mentre \u00e8 possibile pompare meno acqua dalle radici. Puoi immaginarlo come un elastico ben teso che viene tirato da entrambi i lati. La tensione di aspirazione nella colonna d’acqua aumenta fino a quando non si verificano cavitazioni ed embolie per cui l’elastico si strappa.<\/span><\/span><\/p>\n

Se le condizioni persistono, questi emboli migrano da cellula a cellula fino a danneggiare gran parte della superficie conduttiva dell’acqua, l’acqua non scorre pi\u00f9 e l’alimentazione della chioma dell’albero \u00e8 interrotta. La chioma appassisce e, a lungo termine, inizialmente i singoli rami, poi anche l’intera chioma dell’albero pu\u00f2 morire (Fig. 3). La caduta o l’appassimento delle foglie, come \u00e8 stato spesso osservato nei grandi faggi, \u00e8 stata ora riconosciuta come conseguenza dell’interruzione dell’approvvigionamento idrico e non, come precedentemente ipotizzato, come funzione protettiva per ridurre la velocit\u00e0 di traspirazione <\/span><\/span>(11 ) <\/span><\/span><\/p>\n

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Figura 3a e 3b Danni ai faggi a causa delle estati estreme dal 2018 al 2019 vicino a Jena. Il danno agli alberi forti, cio\u00e8 agli individui di grandi dimensioni, \u00e8 particolarmente evidente, mentre gli alberi pi\u00f9 piccoli nel sottosuolo sembrano relativamente indenni. <\/span><\/span><\/span>Foto: Henrik Hartmann<\/i><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

La siccit\u00e0 non significa solo meno acqua, significa anche meno zucchero<\/strong>.<\/span><\/span><\/p>\n