Le paludi rischiano di annegare

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Lo Schoenoplectus americanus, una pianta palustre molto diffusa nel continente americano, si trova ad affrontare un problema esistenziale: ha scelto di vivere in un luogo dove rischia sempre di annegare.

Come tutte le piante, anche lo Schoenoplectus americanus ha bisogno di ossigeno per produrre energia. La soluzione più ovvia sarebbe quella di protendere i suoi germogli verso il cielo in modo che aspirino ossigeno come cannucce per portarlo poi alle radici. Questa pianta però ricorre anche a una strategia più insolita: far alzare il terreno su cui cresce. Lo Schoenoplectus americanus sviluppa le sue radici in prossimità della superficie, dove intrappolano i sedimenti e il fango che confluiscono nella palude. In questo modo, l’intero ecosistema si alza leggermente e la pianta non annega.

“Spesso li definiamo ingegneri dell’ecosistema – racconta Pat Megonigal, un ecologo che dirige la Global Change Research Wetland dello Smithsonian e studia le piante –. Se l’acqua diventa più profonda, hanno la capacità di sollevarsi. Ed è esattamente ciò che fanno da quattromila anni in questa palude“.

Per molto tempo, i ricercatori che si occupano delle zone umide si sono chiesti se questa abilità potesse aiutare le piante a sfuggire ai cambiamenti climatici. Con l’innalzamento del livello del mare, che porta tempeste più violente e frequenti, il rischio che le piante vengano inondate cresce. Ma l’aumento dei livelli di anidride carbonica (CO₂) nell’atmosfera rappresenta anche un vantaggio per quanto riguarda la loro capacità di innalzare il suolo, garantendo più “carburante” per la fotosintesi e aiutando le piante a costruire radici più grandi. Per trent’anni, Megonigal e i suoi predecessori hanno studiato questo processo in una palude del Maryland, nella baia di Chesapeake. È una sfida tra l’innalzamento del mare e la crescita delle piante, due forze con un’origine comune: la tendenza dell’uomo a bruciare combustibili fossili, che aumentano il quantitativo di CO₂  nell’aria. A questo punto, però, il risultato dello scontro sta diventando chiaro: le zone umide stanno perdendo.

Lo studio dello Smithsonian

Queste conclusioni, pubblicate la scorsa settimana su Science Advances, stanno mettendo in discussione alcune delle ipotesi più ottimistiche sulle possibilità di adattamento delle zone costiere rispetto all’innalzamento dei mari. Le zone umide sono ecosistemi importanti, in quanto mediano il flusso di nutrienti tra la terra e il mare. Svolgono un ruolo fondamentale anche per lo stoccaggio del carbonio, che viene immagazzinato in terreni densi e ricchi di torba in concentrazioni superiori a quelle delle foreste tropicali. Il destino di queste aree è però messo in discussione a causa del cambiamento climatico. Secondo le stime, entro la fine del secolo i cambiamenti indotti dal clima potrebbero causare la perdita del venti-cinquanta per cento di questi ecosistemi. La capacità delle zone umide di sollevarsi al di sopra del livello in aumento delle acque è un fattore chiave che determinerà se saranno in grado di sopravvivere nelle zone in cui si trovano o se dovranno invece migrare verso l’interno.

“Abbiamo sempre pensato che l’aumento della CO₂ avrebbe aiutato a stabilizzare le paludi, ma questo lavoro mette seriamente in discussione l’idea – spiega Matthew Kirwan, ecologo del Virginia Institute of Marine Science che studia l’evoluzione dei paesaggi costieri –. Gli esperimenti di trent’anni non hanno praticamente precedenti, e in questo caso cambiano radicalmente la nostra comprensione degli ecosistemi palustri“.

Gli esperimenti sono iniziati alla fine degli anni Ottanta, quando molti scienziati erano già consapevoli del fatto che la CO₂ atmosferica stesse aumentando per via dei combustibili fossili. Il destino di quel carbonio supplementare era però un interrogativo aperto. Le forze naturali avrebbero contribuito a ristabilire l’equilibrio immagazzinandolo nel suolo? In questo senso, gli studi condotti sulle serre sembravano incoraggianti. Circa il novanta per cento delle specie vegetali del mondo utilizza una forma di fotosintesi chiamata C3, che prevede una catena di reazioni chimiche limitata dalla disponibilità di carbonio. Quando hanno a disposizione una maggiore quantità di carbonio, le piante sono in grado di produrre più zuccheri e costruire steli e radici più grandi, elementi che potenzialmente contribuiscono a immagazzinare più carbonio.