Sequoie e le querce che prosperano sulla costa e sulle montagne costiere della California potrebbero presto iniziare a trovare più difficile sopravvivere. Il cambiamento climatico causato dall’uomo sta alterando le temperature e i regimi delle precipitazioni a cui questi e altri alberi e altre piante sono abituati, e molti sono già stati spinti quasi al limite di ciò che possono sopportare.
Foresta, piante – foto illustrativa. Credito immagine: Pixabay (licenza gratuita Pixabay)
Individuare nuovi habitat adatti diventerà presto una questione di vita o di morte per alcune specie autoctone della California, secondo Lawren Sack, professore di ecologia e biologia evolutiva dell’UCLA. Ma se quegli alberi potessero parlare, dove direbbero agli scienziati che vogliono vivere?
In un nuovo studio, un team guidato da Sack e altri biologi dell’UCLA ha decifrato un linguaggio segreto nelle foglie e negli steli legnosi che indica gli habitat ottimali della specie. Gli scienziati potrebbero utilizzare tali informazioni per identificare meglio nuovi luoghi in cui stabilire nuove popolazioni di piante e per sviluppare migliori protezioni per i loro habitat esistenti.
Sorprendentemente, scienziati e ambientalisti non dispongono ancora di un metodo affidabile per determinare l’ambiente ottimale per una determinata specie vegetale; tendono a basare i loro giudizi principalmente sui luoghi in cui attualmente crescono le specie vegetali. Ma per molte piante gli habitat attuali non sono ideali.
La California, ad esempio, è ricca di specie uniche per alcune nicchie climatiche e che non si trovano in nessun’altra parte del mondo. Ma l’agricoltura, l’industria e la crescita urbana hanno spinto molti di loro ai margini dei loro habitat, e il cambiamento climatico non ha fatto altro che esacerbare il problema.
Quindi, anche se potrebbe sembrare logico spostare le specie in habitat come quelli in cui si trovano attualmente o proteggere solo gli habitat attuali, entrambi gli approcci potrebbero mettere a repentaglio la sopravvivenza futura delle specie.
La nuova ricerca, pubblicato in Ecologia Funzionale, descrive un modello statistico che stima la temperatura preferita di ciascuna specie e la quantità di precipitazioni in base alla sua altezza; la dimensione, il punto di avvizzimento, l’anatomia e la composizione chimica delle sue foglie; e la densità del suo legno.
Quindi, utilizzando tali dati, gli scienziati hanno creato un modello statistico che prevede quali temperature e quantità di precipitazioni preferirebbero ciascuna specie, non semplicemente ciò che potrebbe tollerare. Il modello consente inoltre agli scienziati di stimare la discordanza tra una pianta e il suo clima nativo.
“Le specie vegetali possono rivelarci direttamente le loro preferenze climatiche e la loro vulnerabilità ai potenziali cambiamenti climatici nel ‘linguaggio’ delle loro foglie e del loro legno”, ha affermato Sack, autore senior dello studio. “Ora che lo sappiamo, se ci dai una foglia e un pezzo di legno, possiamo fare una buona previsione scientifica di dove la pianta preferisce vivere.
“Ci stiamo sintonizzando con ciò che le piante ci dicono riguardo alle loro preferenze, nel linguaggio dei loro tessuti e della loro fisiologia, con l’obiettivo di aiutarle a sopravvivere alle crescenti sfide climatiche”.
Sack, in collaborazione con la studiosa post-dottorato dell’UCLA Camila Medeiros e un team internazionale, ha analizzato 10 tratti distinti di foglie e legno di oltre 100 specie in una serie di ambienti, principalmente all’interno del sistema di riserva naturale dell’Università della California.
I tipi di ecosistemi analizzati dagli scienziati – deserto, macchia costiera di salvia, chaparral, foresta umida montana, bosco misto ripariale e foresta mista di latifoglie di conifere – coprono circa il 70% della superficie della California.
“La corrispondenza delle caratteristiche delle foglie e del legno con i climi delle specie è sorprendente”, ha affermato Medeiros, il primo autore dello studio. Ad esempio, le specie originarie di climi più caldi e secchi tendono ad essere più basse di statura, con foglie più spesse e dense e punti di avvizzimento più bassi – caratteristiche che consentono loro di continuare la fotosintesi quando l’acqua scarseggia e di crescere più velocemente quando l’acqua è più facilmente disponibile.
“Il riflesso del clima preferito delle specie nel legno e nelle foglie evidentemente deriva da millenni di evoluzione che hanno abbinato la fisiologia delle piante al clima della California”, ha detto Medeiros.
“Abbiamo anche scoperto che molte piante negli ecosistemi che abbiamo campionato occupavano luoghi che differivano nel clima da quello che stimavamo fosse la loro nicchia ottimale. Con l’avvento del cambiamento climatico, riteniamo che questo tenderà ad aggravare la sensibilità di molte specie, compresi alberi comuni come l’ippocastano della California e arbusti come la salvia viola e i lillà della California”.
Gli scienziati sono da tempo divisi sulla questione se i tratti funzionali delle piante possano essere utilizzati per prevedere con precisione le loro preferenze climatiche. E fino ad ora, nessun test combinava tutte le tecnologie di misurazione all’avanguardia disponibili – ad esempio l’osmometria a pressione di vapore per determinare i punti di avvizzimento delle piante – con modelli statistici avanzati.
“Alcuni studi precedenti hanno analizzato i singoli approcci uno per uno, ma il nostro studio era nuovo nell’applicarli tutti simultaneamente e questo ci ha dato un potere predittivo senza precedenti”, ha detto Medeiros.
Medeiros ha anche affermato che l’approccio potrebbe essere utilizzato per aiutare a stabilire le priorità su quali specie minacciate abbiano maggiormente bisogno di conservazione.
La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation e dall’UC Natural Reserve System.
Fonte: UCLA
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