Siccità e caldo estremo riducono la capacità di sequestro di carbonio nelle piante

L’Università Autonoma di Barcellona: la respirazione vegetale e la decomposizione della materia organica fanno crescere le emissioni di carbonio in misura maggiore rispetto al sequestro aggiuntivo legato all’ampliamento della stagione di crescita

di Matteo Cavallito

L’aumento degli eventi meteorologici estremi causati dal cambiamento climatico altera l’equilibrio nel ciclo del carbonio terrestre e influenza lo sviluppo della vegetazione. Lo dimostra, in particolare, l’esito dell’ondata di calore registrata nel 2022 che ha ridotto di oltre un quarto la capacità totale di stoccaggio dell’elemento da parte delle piante. Ad affermarlo una ricerca pubblicata sulla rivista Global Biogeochemical Cycles.

L’aumento delle temperature, sottolineano gli autori, ha esteso la stagione di crescita delle specie vegetali incrementando inizialmente l’assorbimento di carbonio. Tale effetto, tuttavia, è stato successivamente più che compensato da un aumento simultaneo del rilascio di CO₂ dovuto alla decomposizione della materia organica e alla respirazione delle piante.

L’Europa sud-occidentale è particolarmente vulnerabile

“Gli eventi di calore e siccità stanno diventando sempre più frequenti e intensi, causando rischi significativi per gli ecosistemi naturali e agricoli con effetti poco chiari sullo scambio netto di CO2”, spiega lo studio realizzato dall’Università Autonoma di Barcellona. Per comprendere l’impatto di questi eventi, i ricercatori hanno elaborato un modello di analisi della fotosintesi e della respirazione della vegetazione tenendo conto degli effetti dell’umidità del suolo.

Gli autori, inoltre, hanno utilizzato i dati satellitari sulla fluorescenza solare indotta, un indicatore affidabile dell’attività fotosintetica per convalidare i modelli confermando come lo scambio di carbonio tra ecosistemi e atmosfera sia altamente sensibile agli eventi estremi.

I risultati dello studio mostrano che il bilancio idrico e la tempistica degli eventi estremi sono fondamentali per comprendere le risposte degli ecosistemi. Alcune regioni come l’Europa sud-occidentale, che comprendono vari tipi di clima, appaiono secondo gli autori particolarmente vulnerabili a questi cambiamenti.

Gli eventi estremi riducono di un quarto la capacità di assorbimento

La ricerca ha analizzato i flussi di carbonio nello spazio di un ventennio (2001-22) in Portogallo, Spagna, Italia e nel sud della Francia. I dati provenienti da 10 regioni biogeografiche hanno mostrato che gli ecosistemi in climi continentali e umidi sono più colpiti da ondate di calore e siccità rispetto a quelli in aree mediterranee, che sono in grado di adattarsi meglio a questi eventi. Nel complesso, le attuali tendenze di riscaldamento e inaridimento potrebbero causare squilibri tra fotosintesi e respirazione, compromettendo il ruolo degli ecosistemi nel sequestro del carbonio.

In questo quadro, eventi estremi come l’ondata di calore del 2022, ad esempio, hanno causato una riduzione dell’assorbimento di oltre il 26%, invertendo temporaneamente il ruolo degli ecosistemi da “sequestratori” a fonti di emissione netta di CO₂.

Nei due decenni in esame, i periodi caldi e secchi hanno ridotto la fotosintesi in misura maggiore rispetto alla respirazione con una conseguente diminuzione della capacità di assorbimento netto. Le anomalie primaverili positive non hanno compensato le perdite estive. Tutto questo conferma la vulnerabilità del bilancio del carbonio agli eventi estremi, con implicazioni dirette sul ruolo degli ecosistemi nel mitigare il cambiamento climatico.

Migliorare il monitoraggio dei flussi di carbonio

I risultati, concludono gli autori, “evidenziano la vulnerabilità della capacità di assorbimento del carbonio dell’Europa sud-occidentale ai potenziali cambiamenti climatici e, in particolare, alle siccità più frequenti e intense”. Alla luce dello squilibrio osservato, i ricercatori sottolineano quindi la necessità di migliorare il monitoraggio dei flussi di carbonio, in particolare nelle aree vulnerabili, e di rafforzare le politiche di adattamento e protezione degli ecosistemi decisivi.

“Il bilancio idrico gioca un ruolo più importante nelle anomalie interannuali degli scambi ecosistemici lordi e della respirazione durante il periodo vegetativo nelle regioni sclerofille semiaride iberiche e tirrenico-adriatiche”, prosegue lo studio.

Tuttavia, “questa analisi mette in luce una maggiore influenza della siccità sulle anomalie degli scambi ecosistemici lordi rispetto a quelle della respirazione ecosistemica nelle regioni temperato-umide come l’Atlantico, l’Europa occidentale e il bacino del Po”. I ricercatori sottolineano quindi l’importanza di studiare l’impatto combinato di eventi di calore e siccità sulla fotosintesi, sulla respirazione dell’ecosistema e, in definitiva, sul bilancio del carbonio terrestre.