Un nuovo studio pubblicato su Nature Communications rivela come la disposizione strategica delle specie arboree nelle foreste possa ottimizzare significativamente il funzionamento e la produttività dell'ecosistema. La ricerca dimostra che il modo in cui gli alberi sono distribuiti spazialmente influisce direttamente sui cicli dei nutrienti e sulla crescita della biomassa.
Lo studio è stato condotto da ricercatori del Centro tedesco per la ricerca integrativa sulla biodiversità (iDiv), dell'Università di Lipsia, della Friedrich Schiller University di Jena e del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica (CNRS). Gli scienziati hanno utilizzato dati empirici raccolti sul campo, combinati con modelli computerizzati avanzati e simulazioni per analizzare diverse configurazioni forestali.
Simulazioni rivelano differenze significative
I ricercatori hanno creato foreste virtuali con molteplici disposizioni di specie arboree, testando configurazioni a blocchi e mini-blocchi, piantagioni in filari singoli e doppi e distribuzioni completamente casuali. Le simulazioni hanno incorporato dati reali provenienti dall'esperimento BEF-China (Biodiversity-Ecosystem Functioning), inclusi modelli di crescita degli alberi basati su inventari sul campo.
Questi dati hanno permesso di modellare l'effetto della disposizione spaziale sulle funzioni ecosistemiche, come la produttività degli alberi, l'azoto e il ciclo del carbonio. I risultati mostrano che l'eterogeneità spaziale delle specie influenza significativamente il ciclo dei nutrienti nell'ecosistema.
Piantumazioni casuali aumentano biomassa dell'11%
"Per decenni, la ricerca sulla biodiversità ha sottolineato i benefici della combinazione di specie per la produttività e lo stoccaggio del carbonio", spiega il primo autore Rémy Beugnon, postdoc presso iDiv. "Tuttavia, questo approccio è raramente implementato, in gran parte a causa dell'assenza di linee guida pratiche che tengano conto dei vincoli forestali reali".
I modelli dimostrano che le piantumazioni casuali hanno aumentato la biomassa degli alberi dell'11% rispetto alle piantumazioni a grappolo. Una distribuzione più uniforme delle specie arboree contribuisce a promuovere la distribuzione uniforme delle foglie cadute, favorendo il riciclo dei nutrienti e della materia organica.
Decomposizione carbonio migliora drasticamente
Il tasso di decomposizione del carbonio dopo nove mesi è aumentato significativamente con una maggiore eterogeneità spaziale. La percentuale è passata dal 36,5% di carbonio decomposto nelle progettazioni a blocchi al 47,1% nelle progettazioni casuali.
La piantumazione in linea, che prevede l'utilizzo di file alternate di diverse specie arboree, ha offerto una via di mezzo tra benefici ecologici e facilità di gestione forestale. Questa configurazione ha raggiunto il 40,4% di carbonio decomposto dopo nove mesi.
Diversità complessiva fattore chiave
Un altro fattore determinante è la diversità complessiva e il numero di specie presenti in un dato popolamento forestale, indipendentemente dalla loro disposizione. Foreste più diversificate, con un'ampia gamma di specie presenti, hanno mostrato cicli di azoto e carbonio più elevati rispetto a configurazioni meno diversificate.
Questo fornisce un mix più diversificato di risorse per i decompositori e promuove la decomposizione. "La combinazione di analisi sperimentali e modelli predittivi potrebbe essere utilizzata per valutare diversi scenari di gestione forestale", spiega il coautore Benoit Gauzens di iDiv e dell'Università di Jena.
Equilibrio tra ecologia e gestione
Da un punto di vista pratico, i ricercatori sottolineano l'equilibrio necessario tra la garanzia di benefici ecologici e la gestione forestale. Mentre le piantumazioni casuali massimizzano i risultati ecologici - tra cui maggiore biodiversità, migliore ciclo dei nutrienti e sequestro del carbonio - la piantumazione a filari offre un compromesso gestibile.
"Oltre alla validazione sperimentale di questi risultati, un passo successivo importante sarà capire quanto siano generali le nostre conclusioni e se siano applicabili a diverse tipologie di foreste", aggiunge Gauzens. La piantumazione a filari semplifica attività come il diradamento e la raccolta, mantenendo comunque benefici ecologici significativi.
(AGI) Nota: Questo articolo è stato modificato con l'aiuto dell'Intelligenza Artificiale.
