La biodiversità delle piante favorisce la rimozione dell’azoto nelle zone umide

La maggiore varietà vegetale è correlata positivamente con il processo di trasformazione dei nitriti e dei nitrati in gas di azoto rilasciati nell’atmosfera, spiega uno studio cinese. Una scoperta che può contribuire a pianificare il ripristino delle zone umide

di Matteo Cavallito

Regolando il ciclo globale dell’azoto, gli ecosistemi delle zone umide contribuiscono a ridurre la dispersione di quest’ultimo e, di conseguenza, l’eutrofizzazione del suolo e l’inquinamento delle acque. A contribuire a questa riduzione è la biodiversità vegetale che impatta sulla ritenzione e la rimozione dello stesso elemento. Lo affermano alcuni ricercatori dell’Accademia Cinese delle Scienze in una ricerca condotta nel Giardino Botanico di Wuhan. Qui, spiegano, una maggiore diversità vegetale ha fatto crescere nel tempo i livelli di azoto nel suolo e di carbonio organico disciolto, riducendo al contempo la presenza di nitrati.

La ricerca

“Sebbene i processi che caratterizzano il ciclo dell’azoto siano fondamentali per il funzionamento degli ecosistemi delle zone umide, gli effetti e i meccanismi esercitati su di esso dalla diversità vegetale del terreno sono tuttora poco chiari”, si legge nello studio pubblicato sulla rivista New Phytologist.

Per comprendere queste dinamiche, dunque, gli autori hanno realizzato un’indagine sul campo e un’altra in laboratorio su un totale di 123 e 528 campioni di suolo rispettivamente.

Il ruolo della diversità

In questo modo hanno potuto esaminare “come la diversità multidimensionale delle piante (varietà delle specie, filogenetica e dei gruppi funzionali) influisca sui processi chiave del ciclo dell’azoto nei suoli delle zone umide nelle diverse fasi fenologiche come germinazione, crescita rapida, riproduzione e appassimento”.

Gli autori hanno quindi scoperto che con l’aumentare della diversità stessa, la denitrificazione diventava la via dominante per la riduzione dei nitrati (ovvero la loro trasformazione in gas di azoto come N₂ o N₂O rilasciati nell’atmosfera). Al tempo stesso, altri processi come la DNRA, ovvero la Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium, che porta alla trasformazione dei nitrati NO₃ e dei nitriti NO₂⁻in ammonio NH₄, e l’ossidazione anaerobica di quest’ultima, diminuivano di intensità.

A essere favorita è soprattutto la denitrificazione

In sintesi, osserva una nota dell’Accademia Cinese delle Scienze, la diversità migliora sia i processi di ritenzione dell’azoto (DNRA) sia quelli di rimozione (come la denitrificazione), ma ha un effetto più pronunciato su questi ultimi. “Tra i parametri di diversità, la variazione filogenetica ha spiegato la varianza statistica della denitrificazione più di quanto abbiano fatto la diversità delle specie o dei gruppi funzionali, uno schema, quest’ultimo, che non è stato osservato invece per la DNRA”, spiega lo studio.

Inoltre, “sia la diversità delle piante sia gli stadi fenologici hanno influenzato i processi di riciclo dell’azoto nel suolo direttamente o indirettamente attraverso i loro effetti sul carbonio organico disciolto nel terreno e sulla maggiore presenza dei geni funzionali”.

I risultati, insomma, forniscono una base teorica per il ripristino delle zone umide, la conservazione della biodiversità e il contrasto all’inquinamento. “Questi dati nel loro insieme evidenziano il ruolo fondamentale della diversità vegetale nella regolazione del ciclo dell’elemento, fornendo una comprensione meccanicistica che può essere incorporata nei modelli del sistema terrestre per migliorare le previsioni delle dinamiche dell’azoto nel suolo in risposta al cambiamento della biodiversità”, concludono gli studiosi.