Monitoraggio fenologico della vegetazione e dinamiche delle forme di carbonio e azoto nei suoli di tundra alpina nell'Altopiano di Cimalegna, Valsesia - massiccio del Monte Rosa

La presente tesi si propone di studiare le dinamiche della comunità vegetale afferente all'associazione fitosociologica Salicetum herbaceae e dei nutrienti in ambiente di valletta nivale in funzione delle condizioni ambientali registrate nelle stagioni estive 2016 e 2017. L'area di studio, localizzata nei pressi dell'Istituto Scientifico Angelo Mosso (Monte Rosa, Valsesia), si estende tra i 2650 e 2870 m s.l.m., in ambienti alpini definiti da una breve stagione di crescita e da una lunga stagione invernale, e si articola in 8 siti di rilevamento, in ciascuno dei quali è stato delimitato un plot fisso di 16 m2. Per ogni sito la fenologia delle 10 angiosperme con frequenza maggiore nell'area di studio è stata relazionata al fotoperiodo e alla somma termica dei due anni di rilevamento e alla frequenza di eventi di gelo avvenuti nell'ultimo decennio. Dai campioni di suolo prelevati nei siti, ad eccezione del sito 3, è stata misurata la concentrazione di NH4+, NO3-, DON, DOC, Nmicr e Cmicr, poi correlata a fattori termo-pluviometrici e fenologici. Durante i due anni di studio, l'area è stata caratterizzata da lunghe stagioni coperte da neve (295 e 265 giorni rispettivamente), con un'altezza della neve di circa 300 cm e temperature al suolo di circa 0 °C, grazie all'azione isolante del manto nevoso. La stagione di crescita ha avuto inizio tra la fine del mese di giugno e l'inizio di luglio ed è terminata tra settembre e ottobre. Per le 10 specie monitorate la somma termica è sempre maggiormente correlata alla comparsa degli stadi fenologici rispetto al fotoperiodo. Le possibili variazioni del regime termico collegate al riscaldamento globale potrebbero quindi avere forti ripercussioni sulle specie di valletta nivale, causando asincronie tra la comparsa della fioritura e la presenza di impollinatori e una riduzione della durata e del periodo di fusione del manto nevoso. Un anticipo dell'inizio della stagione di crescita può essere sfruttato dalla comunità vegetale per completare il ciclo di sviluppo entro l'autunno, ma espone le piante al rischio di incorrere in eventi di gelo a inizio stagione, che possono danneggiare le strutture riproduttive, riducendo così la produzione di seme e la possibilità di accrescere la popolazione. La durata della copertura nevosa agisce significativamente sulla disponibilità dei nutrienti e sull'attività microbica: protegge il suolo dalle gelate e riduce i cicli di gelo e disgelo durante la stagione invernale e influenza le temperature estive e la percentuale di umidità del suolo, che a loro volta condizionano le variabili pedologiche. Le piogge hanno un effetto lisciviante sulle forme inorganiche di azoto, riducendone il contenuto nel suolo, e causano una riduzione dell'attività microbica. In generale, si osservano nei siti di studio concentrazioni elevate di materia organica, forse riconducibili al ridotto tasso di decomposizione dovuto a lunghe stagioni invernali e a brevi periodi estivi. Anche la comunità vegetale e i microrganismi partecipano al ciclo dei nutrienti nel suolo: durante la stagione di crescita assorbono in competizione i nutrienti fondamentali per il loro sviluppo, ma, allo stesso tempo, interagiscono positivamente, ad esempio attraverso il rilascio di essudati radicali da parte delle specie vegetali.