Un recente studio dipinge un quadro insolitamente ottimista per il pianeta in tema di riscaldamento globale. Questa importante nuova ricerca, pubblicata sulla rivista internazionale Science Advances, è stata condotta dal Dottor Jürgen Knauer della Western Sydney University. “Le piante assorbono ogni anno una notevole quantità di anidride carbonica (CO2), rallentando così gli effetti dannosi del cambiamento climatico, ma la misura in cui continueranno questo assorbimento di CO2 nel futuro è incerta”, spiega il Dott. Jürgen Knauer.
“Quello che abbiamo scoperto è che un modello climatico ben consolidato, utilizzato per alimentare le previsioni sul clima globale fatte da organizzazioni come l’IPCC, prevede un assorbimento di carbonio più forte e sostenuto fino alla fine del XXI secolo, quando tiene conto dell’impatto di alcuni processi fisiologici critici che governano il modo in cui le piante conducono la fotosintesi”, spiega ancora Knauer. “Abbiamo tenuto conto di aspetti quali l’efficienza con cui l’anidride carbonica può muoversi attraverso l’interno della foglia, il modo in cui le piante si adattano ai cambiamenti di temperatura e il modo in cui le piante distribuiscono in modo più economico i nutrienti nella loro chioma. Questi sono tre meccanismi davvero importanti che influenzano la capacità di una pianta di “fissare” il carbonio, ma vengono comunemente ignorati nella maggior parte dei modelli globali”, ha affermato l’esperto.
La fotosintesi
Fotosintesi è il termine scientifico per il processo in cui le piante convertono – o “fissano” – la CO2 negli zuccheri che utilizzano per la crescita e il metabolismo. Questo fissaggio del carbonio funge da mitigatore naturale del cambiamento climatico riducendo la quantità di carbonio nell’atmosfera; è proprio questo maggiore assorbimento di CO2 da parte della vegetazione il principale motore dell’aumento del bacino di assorbimento del carbonio terrestre segnalato negli ultimi decenni.
Tuttavia, questo effetto benefico potrebbe non durare per sempre. Gli scienziati ritengono che i cambiamenti climatici, come siccità più intense e caldo intenso, potrebbero indebolire significativamente la capacità di accumulo degli ecosistemi terrestri.
I risultati dello studio
Nella ricerca pubblicata su Science Advances, Knauer e colleghi hanno presentano i risultati del loro studio di modellizzazione impostato per valutare uno scenario climatico ad alte emissioni, per testare come l’assorbimento di carbonio da parte della vegetazione risponderebbe al cambiamento climatico globale fino alla fine del XXI secolo. Gli autori hanno testato diverse versioni del modello che variavano nella complessità e nel realismo del modo in cui vengono presi in considerazione i processi fisiologici delle piante. La versione più semplice ignorava i tre meccanismi fisiologici fondamentali associati alla fotosintesi mentre la versione più complessa teneva conto di tutti e tre i meccanismi.
I risultati sono stati chiari: i modelli più complessi che incorporavano gran parte della nostra attuale comprensione fisiologica delle piante proiettavano costantemente aumenti più forti dell’assorbimento di carbonio da parte della vegetazione a livello globale. I processi presi in considerazione si rafforzavano a vicenda, in modo che gli effetti fossero ancora più forti se presi in considerazione in combinazione, che è ciò che accadrebbe in uno scenario del mondo reale.
“La produttività primaria lorda (GPP) è il fattore determinante dell’assorbimento di carbonio da parte del suolo, ma la sua rappresentazione nei modelli della biosfera terrestre (TBM) non riflette le nostre ultime conoscenze fisiologiche”, si legge nello studio. “La GPP globale simulata è aumentata in modo più forte (fino al 20% entro il 2070-2099) in rappresentazioni più complete della fotosintesi rispetto al modello privo dei tre meccanismi. Gli esperimenti hanno rivelato interazioni non additive tra i meccanismi poiché gli effetti combinati erano più forti della somma degli effetti individuali. Le risposte modellate sono spiegate dai cambiamenti nella sensibilità fotosintetica alla temperatura e alla CO2 causati dai meccanismi aggiunti. I nostri risultati suggeriscono che gli attuali modelli della biosfera terrestre (TBM) sottostimano le risposte della GPP alle future CO2 e condizioni climatiche”, affermano gli autori dello studio.
In sintesi, i risultati dello studio indicano:
- aumenti più forti della futura GPP con rappresentazioni più complete della fotosintesi nei TBM;
- effetti non additivi tra i meccanismi, vale a dire, un diverso comportamento del modello quando i meccanismi sono implementati isolatamente o in combinazione;
- effetti contrastanti dei singoli meccanismi sulla GPP tra diverse fasce di latitudine e regioni, ma effetti positivi in tutte le parti del globo quando tutti i meccanismi sono combinati;
- cambiamenti nella CO2 fotosintetica e nella sensibilità alla temperatura come principale fattore esplicativo delle differenze osservate.
“Infine, il fatto che i diversi esperimenti sui modelli abbiano iniziato a divergere solo in un ambiente notevolmente più caldo e con livelli di CO2 più elevati sottolinea la necessità di valutare le formulazioni dei modelli in particolare per queste condizioni. Pertanto, esperimenti e analisi dei dati incentrati su misurazioni fisiologiche e biochimiche di piante che crescono in condizioni di elevate concentrazioni di CO2 (>550 ppm) ed elevate temperature (+2°C) saranno cruciali per rendere a prova di futuro la rappresentazione della fisiologia vegetale nei modelli della biosfera terrestre”, concludono gli autori dello studio.
“Stiamo sottovalutando gli effetti del cambiamento climatico sulla vegetazione”
Nello studio è stata coinvolta Silvia Caldararu, Professoressa assistente presso la Scuola di Scienze Naturali del Trinity College di Dublino. Contestualizzando i risultati e la loro rilevanza, ha affermato: “poiché la maggior parte dei modelli della biosfera terrestre utilizzati per valutare il deposito globale di carbonio si trovano all’estremità inferiore di questo intervallo di complessità, tenendo conto solo parzialmente di questi meccanismi o ignorandoli del tutto, è probabile che attualmente stiamo sottovalutando gli effetti del cambiamento climatico sulla vegetazione, così come la sua resilienza ai cambiamenti del clima. Spesso pensiamo che i modelli climatici siano esclusivamente legati alla fisica, ma la biologia gioca un ruolo enorme ed è qualcosa di cui dobbiamo davvero tenere conto”.
“Questo tipo di previsioni ha implicazioni per soluzioni al cambiamento climatico basate sulla natura, come la riforestazione e l’imboschimento, e sulla quantità di carbonio che tali iniziative possono assorbire. I nostri risultati suggeriscono che questi approcci potrebbero avere un impatto maggiore nel mitigare il cambiamento climatico e su un periodo di tempo più lungo di quanto pensassimo. Tuttavia, piantare semplicemente alberi non risolverà tutti i nostri problemi. Dobbiamo assolutamente ridurre le emissioni di tutti i settori”, ha concluso Caldararu.
