Ecosystem carbon partitioning varies without detectable differences in total stocks across fire-frequency gradients in Madagascar’s grassy ecosystems
Negli ecosistemi erbosi del Madagascar, l'aumento della frequenza degli incendi altera significativamente la ripartizione del carbonio riducendo le scorte sopra il suolo e aumentando i pool sotto il suolo, risultando in nessuna variazione rilevabile del carbonio totale dell'ecosistema nonostante i cambiamenti nell'allocazione.
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Il fuoco è una forza fondamentale nel mondo naturale, che modella i paesaggi dalle vaste savane dell'Africa agli altopiani erbosi del Madagascar. Per decenni, scienziati e decisori politici hanno dibattuto su come gestire questi incendi, spesso considerandoli primariamente come una minaccia per le foreste e una fonte di emissioni di carbonio. Una questione centrale in questo dibattito è se la combustione delle praterie rilasci troppo carbonio nell'atmosfera o se il suolo sia in grado di trattenerlo. Per comprendere questo, i ricercatori esaminano il "bilancio del carbonio" di un ecosistema. Questo bilancio tiene conto di tutto il carbonio immagazzinato nelle piante viventi sopra il suolo, nelle foglie e nei rami morti sulla superficie, nelle radici nascoste sottoterra e nella materia organica mescolata nel suolo stesso. L'ipotesi prevalente è stata che la combustione frequente privi la vegetazione, lasciando la terra con meno carbonio complessivo. Tuttavia, questa visione si concentra spesso solo su ciò che può essere visto dall'alto, rischiando di trascurare gli complessi scambi che avvengono sotto la superficie.
Negi altopiani centrali del Madagascar, dove gli ecosistemi erbosi coprono una vasta porzione dell'isola, un team di ricercatori si è posto l'obiettivo di testare queste ipotesi. Si sono recati in tre tipi distinti di paesaggi: praterie di media altitudine, praterie di alta altitudine e savane dominate dall'albero nativo tapia. Per un periodo di diversi anni, hanno mappato sessanta diversi appezzamenti in queste aree, registrando attentamente quanto spesso ogni zona fosse stata colpita dal fuoco e quando tali incendi fossero avvenuti. In ogni appezzamento, hanno misurato il carbonio immagazzinato in alberi e arbusti, nelle erbe che crescono al suolo, nello strato di materia vegetale morta, nelle radici sottili e nei primi centimetri di suolo. Hanno anche analizzato il suolo per i nutrienti e cercato il carbonio pirogenico, un tipo speciale di materiale simile al carbone creato quando la materia organica brucia in modo incompleto. Questa sostanza è nota per la sua capacità di persistere nel suolo per secoli.
I ricercatori hanno scoperto che la storia dell'accumulo di carbonio è molto più sfumata del semplice conteggio degli alberi. Hanno scoperto che la frequenza degli incendi, piuttosto che il periodo dell'anno in cui si verificavano, era il principale motore del cambiamento. Nelle aree che bruciavano ogni anno, la quantità di carbonio immagazzinata nelle piante legnose e nell'erba eretta era significativamente inferiore rispetto alle aree che non avevano subito incendi. Anche lo strato di foglie morte e ramoscelli sul terreno era molto più sottile, essendo stato consumato dalle fiamme frequenti. Tuttavia, il quadro cambiava drasticamente quando guardavano sottoterra. In queste stesse aree colpite frequentemente dagli incendi, lo strato superficiale del suolo conteneva in realtà più carbonio rispetto alle aree non bruciate. Questo aumento del carbonio nel suolo è stato sufficiente a compensare le perdite dalle piante sopra il suolo.
Quando gli scienziati hanno sommato tutto il carbonio — ovvero quello presente negli alberi, nell'erba, nelle radici e nel suolo — hanno scoperto qualcosa di sorprendente: l'ammontare totale di carbonio nell'ecosistema non differiva in modo rilevabile tra le aree che bruciavano spesso e quelle che non lo facevano. Il fuoco aveva semplicemente spostato il carbonio dall'aria e dalle piante verso il terreno. Negli appezzamenti bruciati annualmente, il suolo conteneva più carbonio pirogenico, il carbone durevole creato dagli incendi, il che aiutava a spiegare perché le riserve di carbonio nel suolo fossero più elevate. Lo studio ha inoltre rivelato che, sebbene la fertilità del suolo giocasse un ruolo nel paesaggio, non era la ragione principale di questi modelli; la frequenza degli incendi era il fattore dominante nel rimodellare dove il carbonio viveva.
Queste scoperte mettono in discussione l'idea che cambiare semplicemente la stagione di un incendio, una comune strategia di gestione, possa aumentare il carbonio totale immagazzinato in questi paesaggi. La ricerca suggerisce che il momento dell'incendio conta meno di quanto spesso esso avvenga. Sebbene la combustione frequente mantenga il paesaggio aperto e erboso impedendo agli alberi di prendere il sopravvento, essa non esaurisce necessariamente le riserve totali di carbonio dell'ecosistema. Al contrario, sposta l'equilibrio, riducendo il carbonio nella vegetazione mentre aumenta il carbonio nel suolo. Ciò significa che guardare solo agli alberi o all'erba sopra il suolo fornisce un quadro incompleto. Per comprendere veramente l'impatto climatico della gestione degli incendi in questi ecosistemi erbosi, è necessario osservare l'intero sistema, incluse le radici e il suolo, dove il carbonio spesso si nasconde in piena vista.
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