Pedodiversity as a Key Element of Geological Heritage in the Shouf Jezzine Geopark Project Lebanon

Sotto il suolo forestale giace un mondo complesso e vitale quanto la volta che lo sovrasta. Nello studio della superficie terrestre, gli scienziati osservano due strati interconnessi: le rocce e i minerali che formano il terreno, e la pelle vivente del suolo che si sviluppa sopra di essi. Questa pelle vivente, nota come suolo, non è mera terra; è un mix dinamico di minerali, acqua, aria e materia organica che sostiene tutta la vita terrestre. Quando i ricercatori esaminano la varietà di questi suoli attraverso un paesaggio, stanno studiando ciò che viene chiamato pedodiversità. Questo concetto riconosce che diversi suoli, con le loro uniche consistenze e composizioni chimiche, creano le fondamenta per diversi tipi di vita vegetale e animale. Comprendere queste variazioni è cruciale perché il suolo agisce come un enorme serbatoio di carbonio, un elemento chiave per regolare il clima del pianeta. Osservando come i diversi alberi interagiscono con il terreno sottostante, gli scienziati possono apprendere come la natura gestisca le risorse e conservi il carbonio, offrendo indizi su come proteggere le foreste e il clima che esse aiutano a sostenere.

Nella regione centro-meridionale del Libano, in un'area proposta per il progetto del Geoparco Shouf-Jezzine, i ricercatori hanno recentemente rivolto la loro attenzione a questo mondo nascosto. Il paesaggio qui è definito da rocce di calcare e dolomite, che coprono gran parte del paese e danno origine a suoli ricchi di carbonato di calcio. All'interno di questo terreno roccioso, tre tipi distinti di alberi dominano le foreste: Pinus brutia, Pinus pinea e Quercus calliprinos. Sebbene questi alberi siano vedute comuni, la loro specifica relazione con il suolo sottostante non era stata mappata a fondo. Un team di scienziati si è messo in viaggio per colmare questa lacuna, scavando nel terreno per vedere come le proprietà del suolo cambiassero sotto ciascuna di queste tre specie. Il loro obiettivo era comprendere la composizione fisica e chimica della terra sotto queste foreste, con un focus particolare su uno strato specifico di suolo dove si accumula il carbonato di calcio, noto come orizzonte calcico. Questo strato è significativo perché si forma nel corso di lunghi periodi e racconta una storia sul clima e sulla storia della terra.

Il team ha selezionato quindici punti diversi in tutto il geoparc, dai colli inferiori fino ai pendii montuosi più alti, per esaminare i profili del suolo. Hanno scavato con cura attraverso gli strati, documentando la profondità e il colore di ogni sezione prima di raccogliere i campioni. In totale, hanno raccolto trentotto campoli da questi siti, assicurandosi di catturare il suolo dalla superficie fino agli strati più profondi. Tornati in laboratorio, hanno analizzato questi campioni per consistenza, quantità di materia organica e presenza di vari minerali e nutrienti. Hanno anche misurato l'acidità del suolo e la sua capacità di condurre elettricità, il che indica il livello di sali disciolti. I ricercatori erano particolarmente interessati a come la presenza delle diverse specie arboree influenzasse la formazione dell'orizzonte calcico e quanta quantità di carbonio il suolo stesse stoccando.

L'indagine ha rivelato un modello chiaro in come questi alberi interagiscono con il terreno. Si è scoperto che il Pinus brutia e la Quercus calliprinos crescono su suoli che hanno sviluppato uno strato spesso e distinto di accumulo di carbonato di calcio. In questi punti, la percentuale di carbonato di calcio nel suolo era alta, spesso superiore al quindici per cento, confermando la presenza di un vero orizzonte calcico. Questo accumulo avviene quando l'acqua piovana scioglie il calcio dalla superficie e lo trasporta verso il basso, dove si deposita e si indurisce negli strati più profondi. Al contrario, il suolo sotto il Pinus pinea raccontava una storia diversa. Il contenuto di carbonato di calcio in questi suoli era molto più basso, raramente superando pochi punti percentuali, indicando che un orizzonte calcico non si era formato nello stesso modo. I ricercatori hanno notato che il Pinus pinea sembrava preferire condizioni in cui questo pesante accumulo di carbonato non si verificava, suggerendo che ogni specie arborea crea o seleziona un tipo specifico di ambiente del suolo.

Anche la tessitura del suolo ha giocato un ruolo chiave in queste scoperte. Gli scienziati hanno scoperto che i suoli con un contenuto più elevato di limo, ovvero particelle fini e polverose, tendevano a trattenere più carbonato di calcio. Questo accade perché le particelle fini sono più abili nel intrappolare e trattenere i minerali mentre si muovono attraverso il terreno. I suoli sabbiosi, composti da grani più grandi e grossolani, permettevano ai minerali di essere lavati via più facilmente, risultando in livelli di carbonato inferiori. Questa connessione tra la tessitura del suolo e l'accumulo minerale aiuta a spiegare perché le diverse specie arboree si trovino dove si trovano. Il Pinus brutia e la Quercus calliprinos prosperano in aree dove la tessitura del suolo permette a questo ricco strato di carbonato di accumularsi, mentre il Pinus pinea si trova in aree dove il suolo rimane più povero di questi minerali.

Oltre ai minerali, lo studio ha esaminato la vita organica all'interno del suolo. La materia organica, che deriva dalle foglie e dalle radici in decomposizione, è il motore della fertilità del suolo. I ricercatori hanno scoperto che la quantità di materia organica variava significativamente a seconda della specie arborea. I suoli sotto il Pinus brutia contenevano i livelli più alti di materia organica, seguiti dalla Quercus calliprinos, con il Pinus pinea che presentava le quantità minori. Questa materia organica è cruciale perché agisce come una spugna, trattenendo nutrienti essenziali come potassio, calcio e magnesio, rendendoli disponibili per gli alberi. I dati hanno mostrato un forte legamento tra la quantità di materia organica e la disponibilità di questi nutrienti, particolarmente nei suoli sotto il Pinus brutia e la Quercus calliprinos. Ciò suggerisce che il Pinus brutia non sta solo crescendo nel suolo, ma sta attivamente contribuendo a costruire un ambiente ricco e denso di nutrienti che sostiene un ecosistema sano.

Uno dei risultati più significativi dello studio riguardava lo stoccaggio del carbonio. Le foreste sono note per assorbire anidride carbonica dall'atmosfera, ma anche il suolo sottostante è un enorme serbatoio per questo carbonio. I ricercatori hanno utilizzato dati satellitari per stimare quanta quantità di carbonio organico fosse stoccata nei diversi siti. Hanno scoperto che il suolo sotto il Pinus brutia conteneva la maggiore quantità di carbonio organico, significativamente più degli altri due tipi di specie. Questa scoperta evidenzia il ruolo unico del Pinus brutia nella lotta contro il cambiamento climatico. Favorndo condizioni del suolo che permettono un maggiore stoccaggio del carbonio, questi alberi aiutano a bloccare il carbonio che altrimenti rimarrebbe nell'atmosfera. Anche la Quercus calliprinos ha contribuito allo stoccaggio del carbonio, sebbene in misura minore, mentre i suoli del Pinus pinea stoccavano la quantità minore.

Lo studio ha anche esaminato l'acidità e la salinità del suolo, riscontrando che questi fattori rimanevano relativamente stabili indipendentemente dalla profondità o dalla posizione specifica. Il pH del suolo, che misura l'acidità, era generalmente neutro o leggermente alcalino, una condizione tipica per le regioni con substrato calcareo. La conducibilità elettrica, che indica la presenza di sali, era bassa in tutti i siti, il che significa che il suolo non era salino ed era ben adatto alla crescita delle piante. Queste condizioni costanti suggeriscono che le differenze osservate tra le specie arboree fossero guidate più dalle interazioni biologiche degli alberi con il suolo piuttosto che da cambiamenti drastici nel clima sottostante o nella geologia.

In definitiva, questa ricerca dipinge un quadro dettagliato del Geoparco Shouf-Jezzine come un luogo in cui la geologia e la biologia sono profondamente intrecciate. Lo studio conferma che il tipo di albero che cresce su una collina non è solo una questione di caso, ma è strettamente legato alle specifiche proprietà chimiche e fisiche del suolo sottostante. Il Pinus brutia e la Quercus calliprinos sono mostrati come attori chiave nella creazione e nel mantenimento di suoli ricchi di carbonato di calcio e carbonio organico, mentre il Pinus pinea occupa una nicchia differente con suoli più poveri di questi elementi. Queste scoperte sottolineano l'importanza di preservare questi diversificati tipi di foresta, poiché ognuno contribuisce in modo unico alla salute della terra e allo sforzo globale per gestire il carbonio. Comprendendo queste relazioni, i conservazionisti possono proteggere meglio il patrimonio geologico del Libano e garantire che queste foreste continuino a prosperare come vitali serbatoi di biodiversità e stabilità climatica.