Ectomycorrhizal fungi as a reservoir of salmon-derived nitrogen in riparian forests
Questo studio dimostra che i funghi ectomicorrizici agiscono come un significativo serbatoio biologico per l'azoto di origine marina proveniente dai salmoni del Pacifico, incorporando e trattenendo questo sussidio di nutrienti nelle foreste ripariali anche anni dopo che gli apporti diretti dei salmoni sono cessati.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
Nelle foreste del sud-ovest dell'Alaska, ogni autunno avviene uno scambio silenzioso ma vitale. I salmoni del Pacifico, dopo aver trascorso anni a crescere nelle acque ricche di nutrienti dell'oceano, tornano ai loro corsi d'acqua natali per riprodursi e morire. I loro corpi non sono solo un pasto per orsi e aquile; sono una massiccia consegna di nutrienti marini, in particolare azoto, nella terraferma. L'azoto è un elemento fondamentale per la vita, essenziale per la crescita delle piante, eppure è spesso scarso nei suoli freddi e acidi della foresta boreale. Per decenni, gli scienziati hanno saputo che questo impulso di nutrienti del salmone fertilizza gli alberi e il suolo lungo le rive dei fiumi. Tuttavia, un tassello crucialo del puzzle rimaneva nascosto sottoterra: il ruolo dei funghi. Questi organismi filiformi, che formano vaste reti connesse alle radici degli alberi, sono i principali custodi dei nutrienti in queste foreste. Aiutano gli alberi a trovare cibo in cambio di zuccheri, ma non era chiaro se agissero anche come un serbatoio di stoccaggio per l'azoto del salmone, trattenendolo e trasmettendolo, o se il nutriente venisse semplicemente lavato via o consumato immediatamente.
Un team di ricercatori si è messo in viaggio per scoprire questa connessione nascosta nelle foreste che circondano il sistema del fiume Wood, specificamente presso Hansen Creek, Happy Creek e Yako Creek. Per ventuno anni, gli scienziati avevano condotto un esperimento unico ad Hansen Creek, spostando ogni anno i carcasse di salmone da un lato dello stream all'altro durante la stagione della deposizione delle uova. Questo ha creato una sponda "ricca di salmone" e una sponda "povera di salmone", permettendo un confronto diretto su come i nutrienti extra influenzassero l'ecosistema. I ricercatori sono tornati sul sito nel 2020, due anni dopo la fine dell'esperimento, per vedere se gli effetti di quei decenni di salmone extra fossero persistiti. Hanno raccolto campioni di suolo, foglie di abete bianco e betulla cartacea, e corpi fruttiferi di funghi — i funghi che spuntano sopra il terreno — attraverso il suolo della foresta, dal bordo dell'acqua fino a cento metri nell'entroterra.
Lo studio ha rivelato che l'eredità del salmone era effettivamente ancora presente, ma aveva seguito un percorso specifico. I ricercatori hanno scoperto che l'azoto del salmone era stato assorbito dalle reti fungine della foresta. Infatti, hanno stimato che quasi il trenta per cento dell'azoto trovato nei funghi vicino alla sponda ricca di salmone provenisse direttamente dai pesci. Questa è stata una scoperta significativa perché ha dimostrato che i funghi non restano solo passivamente nel suolo; essi catturano e trattengono attivamente questo nutriente marino. L'effetto è stato più pronunciato in certi tipi di funghi, specificamente quelli con reti a lungo raggio che possono estendersi molto nel suolo per cercare cibo. Questi funghi, che formano tappeti spessi e strutture simili a corde, erano più capaci di trattenere l'azoto del salmone rispetto ai loro omologhi a corto raggio. Il segnale del salmone era così forte da poter essere rilevato ancora nei funghi e nelle foglie degli alberi due anni dopo l'ultimo spostamento manipolato delle carcasse, provando che questi organismi possono immagazzinare il nutriente per un lungo periodo.
Interessante è che, mentre i funghi hanno chiaramente cambiato la loro composizione chimica per riflettere la dieta a base di salmone, gli alberi e il suolo stesso non hanno mostrato lo stesso cambiamento drammatico nella concentrazione di nutrienti. Gli alberi non sono cresciuti significativamente più velocemente né contenevano più azoto complessivo, e il suolo massivo non appariva più ricco. Ciò suggerisce che i funghi stiano agendo come un serbatoio specializzato, accumulando l'azoto del salmone nei propri tessuti piuttosto che riversarlo immediatamente nel suolo o negli alberi. Sembra che i funghi utilizzino questo cibo extra per costruire le proprie reti e produrre più funghi, creando di fatto un conto bancario biologico per il nutriente. Lo studio ha anche evidenziato che il modo in cui misuriamo questi nutrienti deve essere più preciso. Poiché i funghi e gli alberi scambiano nutrienti in un modo complesso che cambia la firma chimica dell'azoto, le misurazioni semplici possono sottostimare quanto il cibo del salmone raggiunga effettivamente la foresta.
Le scoperte suggeriscono che i funghi siano una parte critica, sebbene spesso trascurata, del ciclo dei nutrienti del salmone. Non sono solo spettatori, ma partecipanti attivi che catturano, conservano e potenzialmente ridistribuiscono i nutrienti marini nel profondo della foresta. Questa capacità di stoccaggio significa che anche quando le popolazioni di salmone fluttuano o quando i pesci scompaiono per una stagione, i funghi possono continuare a rilasciare questi nutrienti lentamente nel tempo, sostenendo la foresta molto tempo dopo la decomposizione dei pesci. Poiché le popolazioni di salmone affrontano un declino in molte regioni, comprendere questo serbatoio fungino diventa sempre più importante. Se i pesci scompaiono, i funghi potrebbero perdere una fonte vitale di cibo, il che potrebbe alterare il funzionamento dell'intero ecosistema forestale. La ricerca conferma che la storia del salmone e delle foreste non riguarda solo gli alberi e l'acqua, ma anche la vasta, invisibile rete di funghi sotto il suolo che aiuta a mantenere in movimento il ciclo dei nutrienti.
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