Losses outlast gains in Northern Hemisphere tree growth under climate change

Le foreste sono i polmoni della Terra, poiché assorbono l'anidride carbonica e la immagazzinano nel legno, un processo che aiuta a regolare la temperatura del pianeta. Ma gli alberi non sono macchine statiche; sono esseri viventi che crescono più velocemente o più lentamente a seconda del clima che li circonda. Quando l'aria è calda e umida, molti alberi crescono bene. Quando è troppo calda o troppo secca, faticano. Gli scienziati sanno da tempo che il cambiamento climatico sta alterando queste condizioni, ma la grande domanda è stata se le foreste del mondo cresceranno complessivamente di più o di meno con l'evolversi del secolo. La risposta è stata frustrantemente mista. In alcune zone fredde, il clima più caldo sembra aiutare gli alberi a crescere più velocemente, mentre in zone calde e secche, lo stesso riscaldamento sembra soffocarli. Poiché questi effetti locali tirano in direzioni diverse, è stato difficile individuare la tendenza complessiva per l'intero emisfero settentrionale.

Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'Università Ebraica di Gerusalemme e dell'Istituto Federale Svizzero per la Ricerca Forestale, la Neve e il Paesaggio supera questa confusione guardando al quadro generale attraverso migliaia di foreste. Hanno raccolto una vasta collezione di registrazioni degli anelli degli alberi da 4.110 diverse località nell'emisfero settentrionale, che rappresentano oltre 12 milioni di misurazioni individuali della crescita degli alberi risalenti al 1902. Invece di assumere che gli alberi reagiscano al clima in modo semplice e lineare, i ricercatori hanno utilizzato un modello informatico per apprendere direttamente dai dati le complesse relazioni curve tra clima e crescita. Hanno poi inserito in questo modello le proiezioni climatiche future per vedere come le foreste risponderebbero con il continuo riscaldamento del mondo. Il risultato è una direzione chiara, seppur severa: in tutto l'emisfero settentrionale, si prevede che la crescita degli alberi diminuirà complessivamente. Ancora più importante, lo studio rivela una netta asimmetria nel modo in cui questi cambiamenti si manifestano nel tempo. Una volta che una foresta inizia a subire perdite a causa dello stress climatico, tali perdite tendono a restare. I guadagni, invece, sono fugaci.

I ricercatori hanno scoperto che, sebbene alcune aree possano vedere temporanei impulsi di crescita, questi miglioramenti raramente durano. Al contrario, quando la crescita inizia a diminuire, quasi mai recupera. Entro la fine del secolo, in uno scenario climatico moderato, il 90 percento delle località che ha sperimentato un calo significativo della crescita stava ancora soffrendo di tale declino. Nel frattempo, solo circa il 56 percento delle località che aveva visto un aumento temporaneo della crescita è riuscito a mantenere quei guadagni. Questo schema è rimasto valido in ogni regione ben campionata, dal Mediterraneo al Nord Europa, e il divario tra perdite permanenti e guadagni svaniti si è ampliato ulteriormente in uno scenario ad alte emissioni. Lo studio suggerisce che le foreste non stiano semplicemente oscillando tra anni buoni e anni cattivi; vengono trascinate costantemente verso il basso.

La forza trainante dietro questo declino è una combinazione di temperature in aumento e della crescente sete dell'atmosfera. Man mano che l'aria si riscalda, trattiene più umidità, creando un "deficit di pressione di vapore" più elevato, ovvero una misura di quanta acqua l'aria stia cercando di estrarre dal suolo e dagli alberi. Questa crescente domanda di acqua spesso supera qualsiasi beneficio derivante dall'aumento delle precipitazioni. In molte regioni, l'impatto negativo di questo effetto di essiccazione è così forte da annullare qualsiasi effetto positivo derivante da un clima più umido. I ricercatori hanno analizzato le cause dei cambiamenti di crescita e hanno scoperto che nella stragrande maggioranza delle celle di griglia della rete, l'effetto combinato del riscaldamento e della richiesta di acqua atmosferica è stato negativo. Anche nei luoghi in cui le precipitazioni sono aumentate, il calore e la secchezza dell'aria hanno spesso soppresso la crescita più di quanto l'acqua extra potesse aiutare.

Lo studio spiega anche perché gli stessi cambiamenti climatici possano avere risultati così diversi in luoghi diversi. Tutto dipende da dove una specifica foresta si trova sulla curva del proprio potenziale di crescita. In alcune regioni fredde, un leggero riscaldamento potrebbe spingere un albero in una zona di crescita migliore, ma se il riscaldamento continua, l'albero finisce per superare un picco e inizia a declinare man mano che il calore diventa troppo intenso e l'aria troppo secca. In altre regioni, gli alberi sono già vicini al loro limite, quindi qualsiasi ulteriore riscaldamento li spinge immediatamente nel declino. I ricercatori hanno visualizzato queste relazioni come un paesaggio di colline e valli. Il futuro di una foresta dipende dalla direzione e dalla distanza verso cui viene spinta attraverso questo paesaggio dal cambiamento climatico. Per molti alberi, il percorso porta oltre il picco e dall'altra parte, dove la crescita rallenta. Per altri, il percorso conduce direttamente in una valle di declino.

Fondamentalmente, lo studio evidenzia che queste perdite non sono semplici contrattempi temporanei. L'analisi di come le foreste siano passate dalla loro crescita di base agli stati futuri ha mostrato che, una volta che una foresta entra in uno stato di declino significativo, quasi mai ritorna al suo stato precedente. Al contrario, le foreste che hanno sperimentato un periodo di crescita accelerata hanno spesso visto svanire quei guadagni con il continuo mutamento del clima. Ciò suggerisce che i benefici temporanei di un clima che si riscalda sono fragili, mentre i danni causati dal calore e dalla siccità sono duraturi. I ricercatori hanno osservato che il loro modello si è concentrato sulla crescita radiale degli alberi, che è un indicatore chiave di quanto legno un albero aggiunge ogni anno, ma non ha simulato altri fattori come la fertilizzazione da anidride carbonica o le epidemie di insetti. Nonostante queste limitazioni, l'approccio basato sui dati, che ha appreso direttamente da milioni di osservazioni degli anelli degli alberi, fornisce una visione robusta della probabile traiettoria.

Le scoperte mettono in discussione l'idea che le foreste possano adattarsi o recuperare facilmente dallo stress climatico. Invece, le prove indicano un futuro in cui gli impatti negativi di un mondo che si riscalda si accumulano. Lo studio conclude che la crescita degli alberi nell'emisfero settentrionale viene trascinata costantemente verso il basso, con perdite che durano più a lungo dei guadagni. Questa asimmetria significa che, anche se alcune regioni vedranno miglioramenti a breve termine, la tendenza complessiva è di riduzione. Con il progredire del secolo, l'equilibrio si sposta ulteriormente, con gli effetti negativi del riscaldamento e della domanda atmosferica che diventano la forza dominante nella maggior parte della rete. La ricerca offre un avvertimento chiaro: le foreste che hanno aiutato a regolare il nostro clima per millenni stanno diventando sempre più vulnerabili, e il danno che subiscono è probabilmente permanente.