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Birmensdorf, 12.07.2017

Come fa il pino silvestre a combattere la siccità?

Experiment

Campo sperimentale presso Leuk nel Vallese, dove giovani pini vengono esposti a differenti situazioni di precipitazioni e CO2. Foto: Christoph Bachofen, WSL (cliccare per ingrandire).

Föhren
Microcosmo con pini neri e pini silvestri di differenti provenienze. Gli alberelli vengono irrigati automaticamente (tubi bianchi) e sono esposti a immissioni di CO2 (tubi neri). Foto: Christoph Bachofen, WSL
Trockenstress
Dopo due mesi senza acqua i pini silvestri mostrano primi sintomi di stress dovuti alla siccità. Foto Christoph Bachofen, WSL
Vergleich

Germogli e radici di pini silvestri e pini neri dell'età di tre anni e di diverse provenienze dopo due estati con o senza stress di siccità. Foto: Peter Schönenberger / montaggio Christoph Bachofen, WSL.

Copyright

Gli esemplari più giovani accumulano riserve a spese della crescita per sopravvivere più a lungo alla siccità? Questa controversa ipotesi è confutata da una nuova ricerca dell’Istituto federale di ricerca per la foresta, la neve e il paesaggio WSL. Nel corso dell’esperimento, gli alberi si sono adattati in modo sorprendentemente veloce alla siccità artificiale e l’anno successivo erano ben attrezzati per combatterla.

A causa dei cambiamenti climatici, in alcune regioni della Svizzera la situazione per le conifere potrebbe diventare sempre meno accogliente: gli esperti si aspettano infatti una progressiva moria causata dall’aumento dei periodi di siccità. Nel Vallese, nelle annate siccitose del 2003, 2011 e 2016 sono effettivamente morti numerosi esemplari di pino silvestre. Una possibile causa potrebbe essere l’inedia: quando gli alberi chiudono le aperture stomatiche degli aghi per contenere le perdite di acqua, non sono neanche più in grado di assorbire il loro principale “alimento”, il monossido di carbonio (CO2).

Silvicoltori e guardie forestali stanno quindi riflettendo se non sarebbe meglio piantare alberi sostitutivi che si adattino meglio alla siccità, come ad es. quelli originari dell’area mediterranea.

Grazie a un esperimento, una squadra del WSL guidata da Christoph Bachofen insieme a colleghi dell'ETH di Zurigo e dell’Università di Basilea è ora riuscita a prendere due piccioni con una fava: durante l’esperimento hanno infatti studiato come alcuni esemplari di pino silvestre e di pino nero con un’età di due anni provenienti da varie regioni (dalle Alpi al Mediterraneo) siano in grado di gestire i periodi di siccità. Per due estati di seguito, da giugno a settembre gli alberi non hanno ricevuto acqua (secondo molti modelli climatici uno scenario che in futuro si verificherà sempre più spesso).

Gli scienziati hanno inoltre valutato la controversa ipotesi secondo la quale il pino silvestre farebbe attivamente scorta di carboidrati a scapito della crescita in modo da evitare di morire di fame durante i periodi di stress da siccità. Tale ipotesi era stata formulata dopo aver ripetutamente osservato che il pino silvestre, quando si trova sotto stress da siccità, tende a immagazzinare una quantità maggiore di carboidrati sotto forma di amido. Secondo i ricercatori del WSL la rinuncia alla crescita per difendersi contro la siccità ha tuttavia senso solo in quelle regioni in cui lunghi periodi di siccità sono previsti praticamente tutte le estati, come nell’area del Mediterraneo. Nelle regioni temperate, se le giovani piante limitassero veramente la loro crescita, verrebbero sopraffatte dalle specie concorrenti che non hanno questi limiti.

Con più CO2 si combatte meglio la siccità?

Durante l’esperimento, i ricercatori hanno inoltre fornito agli esemplari di pino silvestre sotto stress da siccità maggiori quantità di carbonio nell’aria, sotto forma di CO2. Se gli alberi facessero attivamente scorta di amido a spese della crescita, dovrebbero ingrossarsi molto di più e quindi aumentare la loro probabilità di sopravvivenza durante la siccità.

Tuttavia, con il CO2 supplementare i pini non solo non hanno aumentato le proprie riserve di amido, ma la loro probabilità di sopravvivenza non era legata all’entità di queste riserve, ha riferito la squadra di ricercatori sulla rivista specializzata “Journal of Ecology”. Neanche il pino originario del sud ha manifestato una tendenza a costituire le scorte a scapito della crescita (trade-off); anzi, dal punto di vista delle riserve e della crescita se l’è cavata meglio delle specie provenienti dalle regioni umide. “In generale, il pino nero proveniente dalle regioni secche è riuscito a gestire meglio la siccità”, spiega Thomas Wohlgemuth, responsabile del gruppo di ricerca Ecologia dei disastri in seno al WSL.

“I nostri risultati confutano la teoria secondo cui il pino silvestre accumulerebbe attivamente carbonio per poter attingere da queste scorte durante i periodi di siccità”, dichiarano i ricercatori, che hanno comunque notato un adattamento degli alberi più giovani: dopo la prima annata siccitosa, sia i pini provenienti dal sud che quelli del nord hanno sviluppato aghi più corti. In questo modo hanno ridotto l’evaporazione e tutti gli esemplari sono riusciti a sopravvivere alla seconda annata siccitosa. “Ne consegue che, grazie all’acclimatazione, i pini più giovani mostrano una certa resistenza verso un moderato aumento della siccità estiva”, scrivono i ricercatori.

Video (in tedesco)

Pubblicazione originale

Bachofen C, Moser B, Hoch G, Ghazoul J, Wohlgemuth T (in press) No carbon 'bet hedging' in pine seedlings under prolonged summer drought and elevated CO2. Journal of Ecology. DOI: 10.1111/1365-2745.12822

Contatto

  • Dr. Christoph Bachofen

ETH Zurigo
Email: christoph.bachofen@usys.ethz.ch
Phone: +41 44 632 85 15

 

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