In un articolo pubblicato recentemente sulla rivista Nature, intitolato “Widespread spring phenology effects on drought recovery of Northern Hemisphere ecosystems”, viene evidenziato come il tempo di ripresa per un ecosistema, in seguito a un periodo di grave siccità, è una componente-chiave della resilienza ecologica. La fenologia studia i tempi di recupero dopo gli eventi siccità, ed è un campo tuttora poco esplorato. Questi effetti fenologici influenzano la crescita della vegetazione e, in definitiva, il recupero stesso delle piante. Questo studio prende in considerazione un set di dati fenomenologici che prova che più della metà degli ecosistemi a metà e ad alta latitudine rispetto l’Emisfero settentrionale che non sono riusciti a recuperare il loro vigore dopo periodi di siccità estrema. In primavera, la fenologia nell’arco temporale di un anno di siccità ha rilevato un arresto della crescita vegetativa, quando le condizioni di temperature estreme si sono verificate in primavera-estate.
Gli effetti della siccità provocato dall’innalzamento delle temperature primaverili nel periodo preso a campione ha rallentato la ripresa dopo la siccità per tutti i tipi di vegetazione (con un’incidenza della fenologia primaverile che varia dal 46% al 58%). Gli effetti fenologici sul recupero delle piante, dopo periodi di siccità estrema, sono paragonabili a quelli più gravi dovuti ad altri altri fattori climatici estremi come i venti e gli uragani. Questi risultati suggeriscono che le interazioni tra la fenologia della vegetazione e la siccità deve essere incorporata nei modelli del sistema terrestre per quantificare la natura della resilienza dell’ecosistema terrestre.
L’aumento della frequenza e della gravità delle siccità estreme può danneggiare gravemente la stabilità e la salute dell’ecosistema terrestre, e può inoltre indebolire il suolo, in seguito ai processi di rimozione di biossido di carbonio. Il tempo necessario affinché un’ecosistema possa recuperare il suo vigore dopo un periodo di grave siccità e possa tornare allo stato di vigore normale e alla funzionalità al pari dei periodi pre-siccità è stato ampiamente studiato nell’ambito della ricerca delle scienze naturali. Tuttavia, le interazioni tra fenologia della vegetazione (soprattutto all’inizio e alla fine della stagione di crescita) e i tempi di siccità più o meno intensi sono poco approfonditi e rimangono in gran parte sconosciuti.
Gli effetti della fenologia della vegetazione sul recupero della siccità sono probabilmente pervasivi nell’emisfero settentrionale medio e alto latitudinale, dove la crescita della vegetazione è caratterizzata da una marcato ciclo fenologico. Il recupero dalla siccità è sensibile e dipendente da molteplici fattori complessi e interagenti, compresa la fenologia della vegetazione, i tempi di siccità e gli andamenti anomali dei fattori bioclimatici stagionali.
Questi fattori influenzano i tempi complessivi di recupero della siccità che possono verificarsi in modo relativamente rapido in una singola stagione di crescita (RSGS) o persistono nelle stagioni di crescita successive (all’interno di più stagioni di crescita) (Metodi RMGS). La fenologia della vegetazione interagisce con i tempi di siccità e determina così una successiva crescita vegetativa (come in Fig.1).
La fenologia in primavera governa fortemente la crescita della vegetazione e il consequenziale consumo di acqua del suolo nella stagione calda, influenzando così il recupero post-siccità. D’altra parte, i cambiamenti di temperatura e l’accumulo di neve durante la stagione non vegetativa può determinare direttamente la successiva fenologia primaverile attraverso processi biologici che influenzano il successivo processo di recupero (Fig. 1).
La fenologia della vegetazione è influenzata nettamente dal riscaldamento climatico e i fattori biofisici, come lo spostamento della stagionalità della siccità, hanno una stretta correlazione con la vulnerabilità degli ecosistemi per gli eventi di siccità estrema che rappresentano al giorno d’oggi motivo di preoccupazione.
La quantificazione di questi feedback complessi richiede una comprensione sistematica della tipologia di interazioni tra fenologia della vegetazione, tempi di siccità, fattori bioclimatici e recupero dalla siccità.
I risultati di questo studio sostengono sostanzialmente l’ipotesi che la fenologia della vegetazione ha avuto un impatto significativo sulla ripresa dalla siccità. L’impatto di questi effetti sono dipendeni dall’interazione tra fenologia della vegetazione, siccità
tempi e tipo di vegetazione. Gli effetti della fenologia primaverile sulla siccità includono il recupero dallo stress biofisico del cambiamento climatico e dall’allocazione di carbonio, dei nutrienti e degli altri processi biologici stagionali.
La fenologia primaverile durante l’anno di siccità ritarda il processo di ripresa dopo periodi di siccità, quando si sono verificati eventi di estrema siccità a metà della stagione della crescita vegetativa.
I processi fenologici primaverili fino ad oggi hanno probabilmente portato a una stagione di crescita più lunga e una maggiore crescita della vegetazione primaverile con un aumento di evapotraspirazione e dell’umidità del terreno che corrisponde ad un incremento di pressione progressiva dell’acqua. Di conseguenza, questo processo biofisico associato alla fenologia all’inizio della primavera causa probabilmente effetti negativi sulla fornitura di acqua per l’estate e per l’autunno, in quei periodi, in cui la vegetazione è più sensibile alla disponibilità dell’acqua e posticipa la ripresa effettiva della vegetazione post-siccità.
Questo meccanismo trova conferma empirica nell’osservazione empirica del panorama vegetativo degli ultimi anni, evidenziando una crescita della vegetazione che non può avere una rapidità di recupero in seguito agli eventi di siccità estrema al giorno d’oggi, dove gli effetti del cambiamento climatico stanno provocando forti squilibri a livello globale.
