Il riscaldamento globale sta producendo una rapida perdita di specie vegetali – secondo le stime, circa 600 specie vegetali si sono estinte dal 1750 – il doppio del numero di specie animali perse. Ma quali specie sono colpite più duramente? E in che modo la biodiversità alterata influisce effettivamente tra le interazioni tra le piante? Gli esperti dell’Alfred Wegener Institute hanno affrontato queste domande e, in due recenti studi, hanno presentato le risposte che hanno trovato sepolti in passato: usando frammenti di materiale genetico vegetale (DNA) depositati nei sedimenti del lago, sono stati in grado di ottenere nuove intuizioni su come La composizione di Flora è cambiata 15.000 a 11.000 anni fa durante il riscaldamento alla fine dell’ultima era glaciale, che è considerato l’ultimo grande evento di estinzione di massa prima di oggi. Questo confronto può offrire una vaga idea di ciò che potrebbe aspettarci in futuro. I ricercatori hanno appena pubblicato i loro risultati sulla rivista Comunicazioni naturali.
“Tutti sanno che il mammut lanoso si è estinto, ma praticamente nessuno menziona le piante che sono state perse alla fine dell’ultima era glaciale”, afferma il prof. Ulrike Herzschuh dell’Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI (AWI ). “Fino a poco tempo fa, mancavano metodi adeguati per studiare in dettaglio l’estinzione delle specie vegetali.” In termini di resti di piante fossili, è stato utilizzato principalmente polline, il che non consente di identificare le singole specie e quindi non offre prove di quali specie si sono estinte. “Usando metodi all’avanguardia, abbiamo analizzato il vecchio DNA dai nuclei di sedimenti prelevati Laghi in Alaska e Siberia, che ci hanno permesso di ricostruire i cambiamenti nella vegetazione in queste regioni “. I nuclei contengono DNA frammentato dalla biomassa vegetale depositata degli ultimi 30.000 anni, che gli esperti hanno arricchito, sequenziato e confrontato con i database a fini di identificazione in laboratori speciali per il vecchio DNA.
La temperatura può cambiare il modo in cui le piante interagiscono
“Ora siamo stati in grado di determinare in dettaglio quando e dove le specie sono apparse e scomparse in Alaska e Siberia”, afferma Ulrike Herzschuh. “La nostra ricerca mostra che la composizione delle specie vegetali è cambiata sostanzialmente alla fine dell’ultima era glaciale e che ciò è stato accompagnato da cambiamenti fondamentali nelle condizioni ecologiche.” I ricercatori hanno identificato una connessione tra temperatura e interazioni da pianta-pianta: nei periodi climatici freddi, le specie vegetali si sostengono a vicenda, mentre competono principalmente durante i periodi caldi. “Nel DNA dai sedimenti del lago, abbiamo trovato, ad esempio, molte piante di cuscino, che molto probabilmente hanno sostenuto l’espansione di altre specie formando habitat riparati”, afferma Ulrike Herzschuh. Ciò ha effetti sia sulla biodiversità che sulla dimensione della gamma di ricchezza.
In un clima più caldo, dominano le specie di piante legnose: ‘Oggi vediamo che la diversità delle piante diminuisce a causa della migrazione di alberi e arbusti nelle regioni della tundra, mentre durante i periodi freddi, la maggiore diversità delle piante ha prevalso.
Cosa ci dice che sui cambiamenti della vegetazione nelle alte latitudini, in cui le piante di cuscino svolgono ancora un ruolo fondamentale oggi? Nell’artico di oggi, questa qualità di supporto potrebbe effettivamente minacciare la propria sopravvivenza. “Dal momento che il riscaldamento dell’Artico è già passato abbastanza lontano, le piante legnose possono sopravvivere anche nelle alte latitudini. Le piante di cuscino potrebbero facilitare la loro diffusione, accelerando la propria estinzione nel processo.”
Quali specie vegetali sono particolarmente a rischio?
La fine dell’ultima era glaciale ha anche fatto scomparire alcuni tipi di vegetazione, poiché gli esperti sono stati in grado di confermare l’uso dei loro nuovi metodi. Prendi la gigantesca steppa, per esempio: durante l’ultima era glaciale, questo tipo di vegetazione si è diffuso nell’emisfero settentrionale, solo per morire durante il passaggio all’era attuale. A questo proposito, l’identificazione delle specie vegetali estinte è stata particolarmente impegnativa. “Per identificare le specie che non esistevano più, abbiamo dovuto usare un trucco”, spiega Ulrike Herzschuh. Normalmente, le specie sono identificate sulla base di frammenti di DNA, che vengono confrontati con le voci nei database genetici. Ma questi database includono informazioni sulle piante di oggi, non su specie estinte. “Abbiamo esaminato tutti i frammenti di DNA dai nostri nuclei e quindi abbiamo usato modelli statistici per filtrare quelli con somiglianze inconfondibili con le piante moderne, passo dopo passo.”
Ciò ha anche permesso agli esperti di determinare quali specie potrebbero essere a maggior rischio di estinzione in un mondo di riscaldamento: erbe e arbusti hanno un rischio maggiore di scomparire rispetto alle specie di piante legnose, che possono diffondersi ulteriormente quando le temperature aumentano. Inoltre, le specie nelle regioni con elevata biodiversità sono più spesso a rischio rispetto alle specie meno “speciali”. Una scoperta sorprendente: il tasso di estinzione era al massimo all’inizio dell’attuale fase calda, spesso con un ritardo di diverse migliaia di anni dopo le effettive cambiamenti ambientali. “Ciò significa che il pieno impatto delle attività umane di oggi potrebbe non diventare evidente fino al lontano futuro”.
Rilevanza per l’Artico di oggi
I risultati dei due studi offrono approfondimenti fondamentali su come i cambiamenti ambientali in relazione al riscaldamento influiscono sulla biodiversità e quali meccanismi sono centrali in questo senso. Pertanto, per la prima volta gli esperti sono stati in grado di determinare i tassi di estinzione per gli impianti, che ora possono essere utilizzati come dati di riferimento per valutare meglio le variazioni in corso negli ecosistemi artici. “I nostri studi mostrano quanto sia importante comprendere la biodiversità e le interazioni ecologiche, anche a lungo termine, al fine di prevedere meglio gli impatti dei cambiamenti climatici”, riassume Ulrike Herzschuh. “Utilizzando le informazioni bloccate nel vecchio DNA dai sedimenti, possiamo acquisire le conoscenze fondamentali necessarie per farlo”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
