Biochar in native Brazilian tree seedling production: growth responses to substrate replacement
Un esperimento in vivaio in Brasile ha dimostrato che l'incorporazione del 5–10% di biochar derivante da scarti di potatura in substrati di alta qualità non ostacola significativamente la crescita di cinque specie arboree autoctone, mentre un tasso di sostituzione del 50% influisce negativamente sullo sviluppo in modo specie-dipendente e dose-dipendente.
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Il ripristino delle foreste è una corsa contro il tempo e una corsa contro i costi. Per guarire le terre degradate del mondo, scienziati e conservazionisti hanno bisogno di milioni di giovani alberi sani, coltivati nei vivai e pronti per essere piantati nel terreno. La qualità di questi giovani alberi dipende fortemente dal mix di suolo in cui crescono, una sostanza spesso chiamata substrato di crescita. Per decenni, i migliori mix si sono basati sulla torba, un materiale estratto da antiche zone umide, che è efficace ma ambientalmente costoso da estrarre. Mentre il mondo cerca modi più verdi per ricostruire la natura, i ricercatori si sono rivolti al biochar. Questa è una sostanza simile al carbone ottenuta bruciando scarti vegetali, come potature di alberi, in un ambiente a basso contenuto di ossigeno. È ricca di minuscoli pori che possono trattenere acqua e nutrienti e, poiché è fatta di piante ricche di carbonio, aiuta a bloccare il carbonio lontano dall'atmosfera. La grande domanda per chi si occupa di ripristino forestale è semplice: possiamo mescolare questo biochar nel nostro suolo da vivaio per sostituire parte della costosa torba senza danneggiare gli alberi? Se ci riuscissimo, potremmo far crescere più alberi spendendo meno soldi e aiutando al contempo il pianeta.
In un vivaio nello stato di San Paolo, in Brasile, un team di ricercatori ha intrapreso un percorso per trovare la risposta per cinque diverse specie di alberi autoctoni utilizzati in progetti di ripristino su larga scala. Volevano sapere esattamente quanto biochar potesse essere sostituito nel mix di suolo prima che le piantine iniziassero a soffrire. Il team ha preso un terreno commerciale di alta qualità, il tipo già utilizzato con successo dai vivai professionali, e vi ha mescolato biochar prodotto da scarti di potatura. Hanno creato sei diversi lotti di terreno. Un lotto era il mix standard senza alcun biochar, che fungeva da controllo. Gli altri cinque lotti contenevano quantità crescenti di biochar mescolato per volume: 5%, 10%, 20%, 35% e, infine, una dose molto abbondante del 50%. Hanno piantato in totale 750 piantine, con 125 esemplari di ciascuna delle cinque specie in ogni tipo di suolo, e le hanno osservate crescere per 150 giorni sotto il sole naturale brasiliano.
I risultati hanno offerto una strada chiara, seppur cauta. Per i primi mesi, le piantine nei mix con il 5% e il 10% di biochar sembravano altrettanto sane e crescevano tanto quanto alte e spesse quanto quelle nel terreno standard senza alcun biochar. Non c'era alcuna differenza rilevabile nella loro altezza, nella larghezza dei fusti o nella quantità di biomassa secca accumulata nelle foglie e nelle radici. Ciò suggerisce che sostituire una piccola parte del terreno commerciale con il biochar è sicuro e non danneggia i giovani alberi. Tuttavia, la storia è cambiata quando i ricercatori hanno esaminato i mix con quantità più elevate di biochar. Quando il terreno conteneva il 50% di biochar, le piantine della maggior parte delle specie hanno iniziato a mostrare chiari segni di stress. Erano cresciute meno in altezza, avevano fusti più sottili e producevano meno biomassa totale rispetto al gruppo di controllo. Gli alberi nel mix al 50% non erano semplicemente vigorosi quanto i loro corrispettivi nei mix più leggeri.
I ricercatori hanno anche misurato cosa stava accadendo all'interno delle piante analizzando i nutrienti nelle foglie e nelle radici. Hanno scoperto che le piantine nel terreno con il 50% di biochar avevano livelli inferiori di nutrienti essenziali come azoto, fosforo e potassio. Sembra che quando il biochar costituiva metà del volume del suolo, abbia diluito la concentrazione di nutrienti disponibili per le piante, affamandole essenzialmente della loro alimentazione necessaria per crescere velocemente. Questo effetto non era lo stesso per ogni albero; alcune specie erano più sensibili alle alte dosi di altre, ma la tendenza generale era chiara: troppo biochar era una cattiva notizia per la crescita. Il team ha notato che anche il mix al 50% ha cambiato l'equilibбо chimico del suolo, alzando il pH a un livello che potrebbe rendere più difficile per alcune piante assorbire i pochi nutrienti rimasti.
Uno degli insegnamenti più importanti di questo lavoro è che l'idea del "più è meglio" non si applica al biochar in questo contesto. Sebbene il biochar sia uno strumento promettente per la sostenibilità, lo studio dimostra che esiste un limite a quanto può essere utilizzato in un vivaio senza danneggiare la coltura. I ricercatori hanno scoperto che il punto ottimale si trova nell'intervallo inferiore, precisamente tra il 5% e il 10% di sostituzione. A questi livelli, il biochar non ha ridotto la crescita e le piantine sono rimaste abbastanza robuste da poter essere piantate in campo. Lo studio non ha trovato che il biochar facesse crescere gli alberi meglio del terreno standard; ha semplicemente scoperto che una piccola quantità poteva essere usata come sostituto senza causare danni. Questa è una scoperta significativa per l'economia del ripristino, poiché apre la porta all'uso di scarti vegetali locali per ridurre la dipendenza dalla torba importata, a patto che il rapporto di miscelazione venga mantenuto basso.
L'esperimento è stato condotto in condizioni ideali di vivaio con irrigazione regolare e un terreno di base di alta qualità, il che significa che i risultati potrebbero essere diversi in un ambiente più ostile o con un terreno peggiore. I ricercatori hanno anche sottolineato che non hanno testato se queste piantine sopravvivrebbero meglio una volta piantate in natura, né hanno misurato i benefici a lungo termine del biochar stesso. Ciò che hanno però dimostrato è che, per queste specifiche specie di alberi autoctoni, una quantità modesta di biochar è un'opzione percorribile. È un passo pratico verso un'economia più circolare nella silvicoltura, dove gli scarti della potatura degli alberi diventano una risorsa per far crescere la generazione successiva di alberi, purché la ricetta venga seguita con cura. Lo studio conferma che, sebbene il biochar abbia un grande potenziale, deve essere utilizzato con precisione, adattato alle esigenze specifiche della specie arborea, e mai considerato una soluzione magica che funziona in quantità illimitate.
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