Siccità, la memoria dei microbi aiuta la resilienza del suolo

Un progetto dell’università di Bologna studia la “memoria” dei microrganismi del suolo per prevedere la resilienza degli ecosistemi alle siccità estreme e orientare le strategie di adattamento climatico

di Emanuele Isonio

 

Capire come gli ecosistemi reagiranno alle siccità sempre più frequenti è una delle sfide centrali della ricerca ambientale. A questa domanda prova a rispondere il progetto EcoMEMO, che studia la “memoria ecologica” dei suoli: la capacità di conservare tracce degli eventi estremi attraverso le comunità microbiche.

Finanziato con uno Starting Grant ERC da 1,45 milioni di euro, il progetto è coordinato da Alberto Canarini, professore al Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell’Università di Bologna. Tutto parte da un’intuizione chiave: i suoli non reagiscono da zero agli shock climatici. I microrganismi che li abitano – batteri e funghi responsabili di processi essenziali come decomposizione e ciclo dei nutrienti – possono infatti modificarsi dopo una siccità e mantenere nel tempo queste alterazioni, influenzando le risposte a eventi successivi.

Sei siti per simulare la siccità estrema

Per verificare questa ipotesi, EcoMEMO ha attivato sei siti sperimentali in Italia, distribuiti in contesti climatici diversi. Qui vengono simulate condizioni di siccità estrema ripetuta attraverso sistemi di esclusione della pioggia, con l’obiettivo di osservare come cambiano le comunità microbiche e quali effetti producono sul funzionamento del suolo. Le analisi spaziano dalla biogeochimica alla fisiologia microbica, fino ai meccanismi molecolari che potrebbero spiegare questa forma di “memoria”.

Il progetto si inserisce in un filone di ricerca avviato dallo stesso Canarini già nel 2021, quando – allora all’Università di Vienna – ha coordinato uno studio pubblicato su Nature Communications. Quel lavoro ha fornito alcune delle prime evidenze sperimentali della memoria microbica del suolo, mostrando che gli effetti della siccità possono persistere anche dopo il ritorno a condizioni normali.

In particolare, lo studio ha evidenziato come eventi ripetuti di stress idrico modifichino in modo duraturo l’attività microbica, con conseguenze sui processi di decomposizione della sostanza organica e sulla respirazione del suolo, cioè sul rilascio di CO₂.

Queste alterazioni possono rendere gli ecosistemi più reattivi a nuove siccità, ma anche più vulnerabili, a seconda delle condizioni ambientali e della struttura delle comunità microbiche.

L’ambivalenza della memoria ecologica

Un aspetto cruciale riguarda proprio questa ambivalenza: la memoria ecologica può rafforzare la resilienza, “allenando” i microbi a condizioni estreme, oppure ridurre la capacità di recupero, compromettendo la stabilità dei cicli biogeochimici. Comprendere quando prevale l’uno o l’altro effetto è oggi uno degli obiettivi principali della ricerca.

Il tema è particolarmente rilevante per il Mediterraneo, considerato un hotspot dei cambiamenti climatici. L’aumento della frequenza e dell’intensità delle siccità rischia infatti di produrre effetti a cascata su agricoltura, disponibilità di acqua ed ecosistemi naturali. In questo scenario, il ruolo dei microbi del suolo diventa strategico: sono loro a regolare il ciclo del carbonio e dei nutrienti, influenzando anche gli scambi di gas serra con l’atmosfera.

 

Le implicazioni sono concrete. Se sarà possibile identificare i tratti microbici che favoriscono la resilienza, si potranno sviluppare pratiche di gestione del suolo capaci di migliorare la risposta degli ecosistemi agli stress idrici. Dalla gestione della sostanza organica alle tecniche agricole, la “memoria” dei microbi potrebbe diventare uno strumento per l’adattamento climatico.

Dal lavoro pionieristico del 2021 alle nuove sperimentazioni di EcoMEMO, emerge così una visione più dinamica del suolo: non un sistema passivo, ma un organismo complesso che accumula esperienza e reagisce in base alla propria storia. Ed è proprio in questa memoria invisibile che potrebbe nascondersi una delle chiavi per affrontare un futuro segnato da eventi estremi sempre più frequenti.