Il cambiamento climatico spezza l’alleanza tra piante e funghi del suolo

Negli Stati Uniti un esperimento trentennale mostra come l’aumento delle temperature trasformi gli ecosistemi dall’interno: cala la presenza dei funghi utili alle piante, aumenta quella dei decompositori. E gli equilibri del suolo vengono meno

di Matteo Cavallito

Bastano pochi decenni di temperature più elevate per modificare il rapporto tra le piante e i sistemi microbici, alterando così i cicli del carbonio e dei nutrienti. A farne le spese, in particolare, è la popolazione dei funghi che si modifica nella sua composizione con conseguenze rilevanti per il terreno stesso. Lo sostiene uno studio americano pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

“I funghi micorrizici nascosti nel sottosuolo sono molto più vulnerabili agli inverni più caldi di quanto ci aspettassimo”, ha spiegato in una nota Stephanie Kivlin, professoressa del Dipartimento di Ecologia e Biologia Evolutiva dell’Università del Tennessee e coautrice della ricerca. “Il periodo della loro crescita viene alterato ed essi non riescono a formare le simbiosi utili che si verificano abitualmente. Ora abbiamo le prove che i funghi micorrizici non si riadattano mai all’aumento delle temperature invernali e che la loro presenza diminuirà in molti ecosistemi temperati”.

Il clima impatta sulle interazioni piante-microbi

La valutazione delle conseguenze del cambiamento climatico sul suolo resta complessa. “Le previsioni climatiche indicano un aumento delle temperature su tutte le superfici terrestri”, osservano i ricercatori. Che aggiungono: ”I cambiamenti nelle interazioni tra piante e microrganismi possono determinare trasformazioni significative nel funzionamento degli ecosistemi”. Per comprendere questi effetti, gli autori hanno preso in esame i cambiamenti avvenuti in un campo del Rocky Mountain Biological Laboratory di Gothic, Colorado, simulando condizioni di riscaldamento.

Il risultato è stato una mutazione dell’ambiente che, da prateria alpina, ha assunto le caratteristiche di una zona arbustiva più arida.

“L’aspetto davvero interessante di questi risultati è che essi dimostrano non solo che le comunità vegetali subiscono dei cambiamenti, come già documentato in precedenza, ma anche che i suoli associati a queste comunità possono a loro volta mutare”, ha spiegato Lara Souza, docente presso la School of Biological Sciences dell’Università dell’Oklahoma e autrice principale dello studio. “I cambiamenti che osserviamo nel sottosuolo sono determinati dai mutamenti che avvengono nelle piante”. In questo nuovo equilibrio, infatti, i funghi micorrizici diminuiscono, mentre aumentano quelli decompositori, modificando profondamente i cicli naturali.

I funghi micorrizici sono diminuiti del 20%

I dati mostrano quindi cambiamenti strutturali marcati. “Il riscaldamento ha determinato una transizione da una vegetazione erbacea a una dominata dalle specie legnose, con un aumento del 150% degli arbusti negli appezzamenti riscaldati e una concomitante diminuzione di circa il 28% sia delle piante erbacee che delle graminacee”, si legge nello studio. “Questo cambiamento è stato accompagnato da una variazione del 20% dei tratti funzionali verso valori più conservativi rispetto a quelli acquisitivi”. A questo si aggiunge la riduzione delle interazioni tra la vegetazione e i microrganismi.

“Di conseguenza, le associazioni pianta-simbionte sono diminuite con i funghi associati alle radici — micorrize arbuscolari e colonizzazione delle radici da parte di funghi con ife settate — entrambi in calo del 17-20% in condizioni di riscaldamento”, osserva la ricerca. “A loro volta, i funghi saprotrofi del suolo sono aumentati del 10%”.

Grazie alla sua lunga durata, quello condotto in Colorado è il primo esperimento a dimostrare quanto i legami tra i componenti delle comunità ecologiche siano in definitiva vulnerabili ai mutamenti ambientali. I funghi micorrizici, fondamentali per la salute delle piante, non riescono insomma ad adattarsi al cambiamento climatico, con conseguenze potenzialmente durature sugli ecosistemi.

Le conseguenze del disaccoppiamento

A emergere, quindi, è un fenomeno di disaccoppiamento, per così dire, tra le funzioni delle piante e quelle dei microrganismi. “È sorprendente notare come il riscaldamento abbia determinato una separazione tra le comunità superficiali e quelle sotterranee e le loro funzioni”, spiega lo studio. “Questa separazione è risultata evidente con l’aumento del fosforo disponibile per le piante e con la conseguente riduzione, sia a livello delle singole piante che delle comunità vegetali, della loro dipendenza dai funghi micorrizici, mentre si è rafforzato il legame della vegetazione con i funghi decompositori”.

Questo fenomeno ha implicazioni profonde: oltre a determinare cambiamenti importanti a livello di ecosistema, infatti, il riscaldamento determina uno sfasamento nei tempi biologici.

Con lo scioglimento anticipato della neve, infatti, i funghi si sviluppano prima delle piante assorbendo le sostanze nutritive del suolo senza riuscire in seguito a trasferirle. Queste sostanze si perdono così per lisciviazione prima che la vegetazione possa utilizzarle. Con il risultato di limitare la crescita delle piante. Con effetti rilevanti su produttività, cicli dei nutrienti e servizi ecosistemici.