Il cambiamento climatico rende piante ed ecosistemi sempre più assetati

Le prestazioni fondamentali degli ecosistemi dipenderanno sempre più dalla disponibilità d'acqua.

Attraverso simulazioni aggiornate con modelli climatici, un team internazionale di ricercatori ha individuato diverse regioni in cui l'acqua limita in misura crescente gli ecosistemi. Tra queste figurano l'Europa centrale, l'Amazzonia e la Russia occidentale. Gli ecosistemi sani sono vitali per la società, poiché svolgono diverse funzioni essenziali, come la fornitura di cibo e acqua, il sequestro dei gas serra di origine antropica e il raffreddamento dell'ambiente.

Gli ecosistemi sani hanno bisogno di energia solare sufficiente e di acqua proveniente dal suolo. Solo così la vegetazione può effettuare la fotosintesi e crescere, contribuendo a fornire numerose prestazioni fondamentali degli ecosistemi. Il cambiamento climatico sta modificando la disponibilità di energia e acqua per le piante. Mentre il riscaldamento globale apporta costantemente una maggiore quantità di energia alle piante di tutto il mondo, la disponibilità idrica a livello regionale diventerà in futuro sempre più incerta.

In un nuovo studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature Climate Change, un team di ricercatori provenienti da Germania, Paesi Bassi e Australia ha analizzato questo problema con moderni modelli climatici. Attraverso simulazioni aggiornate, hanno analizzato i dati relativi al periodo 1980-2100, studiando come le variazioni simultanee della disponibilità di acqua ed energia influenzino le funzioni e le prestazioni degli ecosistemi.

«Abbiamo riscontrato che gli ecosistemi di tutto il mondo diventano sempre più assetati, ovvero sempre più dipendenti dall'acqua«, afferma il Dr. Jasper Denissen, ex dottorando presso il Max-Planck-Institut für Biogeochemie di Jena e primo autore dello studio. I ricercatori hanno individuato diverse «regioni hot-spot» in cui gli ecosistemi sviluppano particolarmente rapidamente una dipendenza dall'acqua. Tra queste rientrano vaste aree dell'Europa centrale, dell'Amazzonia e della Russia occidentale.

La crescente dipendenza dall'acqua si manifesta in diversi modi. Negli ecosistemi che già in precedenza soffrivano di scarsità idrica, il fabbisogno continua ad aumentare. Inoltre, in molte regioni in cui gli ecosistemi un tempo non ricevevano un apporto sufficiente di energia termica, l'acqua sta diventando sempre più spesso un fattore limitante. La causa è il crescente apporto di energia dovuto al riscaldamento globale nell'ambito dei cambiamenti climatici. Secondo lo studio, nel 2100 la vegetazione sarà condizionata dalla disponibilità idrica su ulteriori 6 milioni di chilometri quadrati della superficie terrestre rispetto al 1980. E questo effetto si manifesta non solo a livello spaziale, ma anche temporale. La durata della dipendenza dall'acqua aumenterà fino a 2 mesi all'anno in quasi la metà dell'area di studio.

«Da questi cambiamenti spaziali e temporali consegue che le piante dipendono dall'acqua in regioni più vaste e per periodi contigui più lunghi sulla Terra»" afferma il Dr. René Orth, anch'egli autore principale dello studio. Ciò mette a rischio la stabilità e la salute degli ecosistemi. Importanti funzioni per la società potrebbero risultare compromesse. Tra i possibili effetti figurano la scarsità di cibo e acqua, la riduzione dell'assorbimento di anidride carbonica (CO2) di origine antropica dall'atmosfera e una diminuzione della capacità di tamponamento rispetto agli eventi meteorologici estremi come ondate di calore e siccità. Le diverse funzioni e prestazioni degli ecosistemi sono interconnesse in molteplici modi, come illustra il seguente meccanismo di fisiologia vegetale. Durante la fotosintesi, si aprono minuscoli pori sulla superficie delle foglie, i cosiddetti stomi, per assorbire CO2 dall'atmosfera. Trasformando la CO2, la pianta acquisisce energia e accumula biomassa. Ciò contribuisce ad attenuare l'aumento antropogenico di CO2 nell'atmosfera. Allo stesso tempo, attraverso i pori aperti, l'acqua evapora dalle piante nell'atmosfera, producendo un effetto di raffreddamento. Questo raffreddamento dipende dalla disponibilità idrica ed è particolarmente importante durante le ondate di calore. Può contribuire ad attenuare i picchi di temperatura estrema e il relativo stress da caldo. L'esempio sottolinea quanto sia importante comprendere la risposta degli ecosistemi ai cambiamenti climatici. Solo così è possibile pianificare eventuali adattamenti nella gestione agricola e forestale, al fine di preservare le funzioni e i servizi degli ecosistemi per la società.