Studio globale sugli impatti della siccità estrema su praterie e arbusti

I risultati – pubblicati in Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze – quantificare l’impatto di una siccità estrema a breve termine sugli ecosistemi di praterie e arbusti in sei continenti con un livello di dettaglio che prima non era possibile.

È la prima volta che viene intrapreso un esperimento così vasto per generare una comprensione di base delle potenziali perdite di produttività delle piante in questi ecosistemi vitali.

Melinda Smith, professoressa del Dipartimento di Biologia della CSU, ha condotto lo studio ed è la prima autrice dell’articolo. Ha affermato che la riduzione osservata in un processo chiave del ciclo del carbonio dopo un singolo evento di siccità che si verifica ogni 100 anni supera di gran lunga le perdite precedentemente riportate per praterie e arbusti.

“Siamo stati in grado di determinare che la perdita di crescita delle piante fuori terra – una misura chiave della funzione dell’ecosistema – era maggiore del 60% quando la siccità a breve termine era estrema rispetto alle siccità meno gravi che sono state più comunemente sperimentate storicamente”, ha spiegato. disse. “Gli studi precedenti soffrivano di differenze metodologiche nella stima degli impatti della siccità estrema negli ecosistemi naturali, ma il nostro approccio standardizzato e distribuito ha affrontato questo problema”.

Smith ha aggiunto che il progetto mostra anche la variabilità nella risposta alla siccità negli ecosistemi di praterie e arbusti, offrendo sia una revisione degli impatti globali del cambiamento climatico sia uno sguardo su quali aree saranno più stressate o più resilienti nei prossimi anni.

Raccogliendo dati globali sulla siccità estrema sugli ecosistemi delle praterie e degli arbusti Conosciuta come International Drought Experiment, la ricerca appena pubblicata risale originariamente al 2013 come parte della Drought-Net Research Coordination Network della National Science Foundation. Complessivamente sono più di 170 gli autori che rappresentano istituzioni di tutto il mondo citati nel nuovo studio PNAS, completato negli ultimi quattro anni.

Per raccogliere i dati, i ricercatori hanno costruito strutture di manipolazione delle precipitazioni per ridurre sperimentalmente la quantità di precipitazioni naturali disponibili per gli ecosistemi per almeno un’intera stagione di crescita. Circa la metà dei siti partecipanti hanno imposto condizioni di siccità estrema con queste strutture, mentre il resto ha imposto condizioni di siccità meno grave per fare un confronto.

Poiché il clima della Terra continua a cambiare, le siccità a breve termine di intensità statisticamente estrema diventeranno più comuni, con quelle che una volta erano considerate siccità che si verificavano ogni 100 anni, ora potenzialmente si verificano ogni due o cinque anni, ha affermato Smith. Ma a causa della rarità storica delle siccità estreme, i ricercatori non sono stati in grado di stimare la reale entità delle loro conseguenze ecologiche.

Smith ha affermato che le praterie e gli arbusti erano aree di prova perfette per colmare questa lacuna nella ricerca perché sono più facili da manipolare per lo studio rispetto ad altri sistemi, come le foreste. Inoltre, immagazzinano oltre il 30% delle scorte globali di carbonio e supportano industrie chiave come la produzione di bestiame.

“Sono ecosistemi chiave scalabili a livello globale, il che li rende estremamente rilevanti per questo tipo di lavoro”, ha affermato Smith, che funge anche da presidente del Consiglio di facoltà nel campus. “Le praterie e gli arbusti coprono tra il 30% e il 40% del globo e spesso registrano deficit di precipitazioni. Ciò significa che sono più vulnerabili ai cambiamenti climatici.”

I risultati dei siti forniscono anche informazioni su come specifici climi, suoli e tipi di vegetazione influenzano ampiamente la risposta alla siccità. Mentre il lavoro mostra che i siti più secchi e meno diversificati come quelli del Colorado sono probabilmente i più vulnerabili agli eventi estremi, Smith ha affermato che la gravità della siccità è stato il fattore più coerente e importante nel determinare la risposta di un ecosistema.

“I nostri dati suggeriscono perdite maggiori nei siti più aridi, ma se si arriva agli estremi – che è ciò che si prevede – possiamo generalmente aspettarci perdite sostanziali, non importa dove ci si trovi nel mondo”, ha detto. “Abbiamo anche scoperto che anche perdite moderate dovute a siccità meno gravi avrebbero comunque probabilmente grandi impatti sulle popolazioni che fanno affidamento su questi sistemi. E poi c’è anche una perdita combinata di funzionalità in tutto il mondo da considerare”.

Smith ha affermato che il team sta attualmente esaminando i dati raccolti nei quattro anni interi del progetto per valutare gli impatti pluriennali della siccità a livello globale.