L’impatto del cambiamento climatico sulla mortalità delle foreste

The increase of annual average temperatures, the alteration of the rainfalls and the presence of extreme and more recurring meteorological events, closely liked climate changes, are affecting the trees by now. Woody plants absorb the carbon dioxide, thus influencing the mitigation of the climate change. In the last decades, some events of widespread tree mortality have been observed in response to the drought and/or to the heat stress in different sites worldwide, increasing the risk of compromise of the sinks of carbon absorption, which are the ancient woods. The physiological traits, mostly related to hydraulics, are fundamental tools that permit to investigate the causes of the trees mortality and to predict potential events. Therefore, the prediction of the demographic rates of plants, such as the mortality, is a central aim of the eco-physiology and it has got an essential relevance to understand the effects of the climates changes and the carbon cycle. Plant mortality can be induced by the collapse of the vascular hydraulic transport system, caused by the formation and propagation of embolisms in the xylem conducts. The presence in the vessels of these air bubbles can be caused by a limited availability of water in the soil and/or by high traspiration rate during the drought periods. Mortality events have been registered in both in Gymnosperm and in Angiosperm species. Despite Gymosperm species are more resistant to stress, in the presence of abnormal climate changes they risk to reach irreversible embolism levels. A recent study (Choat et al, 2012) has reported that the woody plants mortality is independent from the tree habitat, thus not only the dry weather is affected by those events. In general, trees, regardless of their biome and their classification, tend to adopt dangerous hydraulic strategies, probably with the aim to maintain high rates of assimilation and yield. The new climate changes might cause serious damages to the hydraulic transport of these trees with lethal effects. This could explain several latest events of tree mortality, which have occurred in different biomes. Trees might adopt different strategies to overcome the effects of climate changes and only some of these are well understood. For instance, some tree species might exhibit fast acclimation and adaptation events in a specific habitat, or colonize new environments searching for more suitable conditions. The tree survival will depend especially on the time that the different species will have to react to changes.

L’aumento delle temperature medie annuali, l’alterazione delle precipitazioni e la presenza di eventi meteorologici più estremi e frequenti associati al cambiamento climatico del pianeta stanno già avendo un impatto rilevante sulle foreste. Tuttavia, le foreste trattengono ed assorbono il biossido di carbonio, ricoprendo un ruolo determinante nel mitigare i mutamenti del clima. Negli ultimi decenni sono stati osservati episodi di mortalità arborea diffusa in risposta alla siccità e/o allo stress da calore in tutto il mondo, rappresentando un imminente rischio di comprometterei sink di assorbimento del carbonio attualmente rappresentati dalle vecchie foreste. I tratti fisiologici, in particolare quelli idraulici, rappresentano uno strumento fondamentale per spiegare i meccanismi di mortalità delle piante e per prevederne eventuali episodi. Prevedere quindi i tassi demografici delle piante, come la mortalità, è un obiettivo centrale dell’eco-fisiologia con un’importanza critica per comprendere gli impatti dei cambiamenti climatici e il ciclo del carbonio. Una delle cause principali della mortalità delle piante è il fallimento del sistema di trasporto idraulico vascolare causato dalla formazione di embolia nei condotti xilematici. La presenza nei vasi di queste bolle d’aria può essere causata da una bassa disponibilità di acqua nel suolo e/o da un’alta domanda traspirativa durante i periodi di siccità. Episodi di mortalità sono stati registrati sia in specie appartenenti alle Gimnosperme che alle Angiosperme. Le Gimnosperme seppur presentano un maggior margine di sicurezza idraulica (maggior resistenza allo stress), in presenza di eventi climatici anomali rischierebbero comunque di raggiungere livelli di embolia irreversibili. Uno studio recente (Choat et al, 2012) ha riportato che la mortalità delle foreste è un evento indipendente dall’habitat in cui vivono gli alberi, non caratterizzante quindi i soli climi aridi. Generalmente gli alberi, indipendente dal loro bioma e dalla loro classificazione, tendono ad adottare strategie idrauliche rischiose, probabilmente per mantenere elevato il tasso di assimilazione e resa. I nuovi cambiamenti climatici potrebbero però causare danni elevati al trasporto idraulico di questi alberi con effetti letali. Questo spiegherebbe i diversi recenti episodi di mortalità delle foreste verificatesi in biomi anche molto diversi fra loro. Le foreste potrebbero rispondere ai cambiamenti climatici in molti modi, solo alcuni dei quali sono ben compresi. Per esempio, alcune specie di alberi potrebbero mostrare fenomeni di acclimatazione e adattamento rapidi in un determinato habitat, oppure colonizzare nuovi ambienti alla ricerca delle condizioni migliori. La sopravvivenza degli alberi dipenderà in larga misura dal tempo che le diverse specie avranno a disposizione per rispondere ai cambiamenti, e quindi dalla velocità degli stessi.