Uno studio sul muschio valuta l’impatto dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi artici
Gli ecosistemi situati ad alte latitudini, quali le foreste boreali nella Svezia settentrionale e la tundra sopra al circolo polare artico, sono tra le regioni più colpite dai cambiamenti climatici. Ciò è in parte dovuto allo scioglimento del ghiaccio marino e della copertura nevosa, che riflettono la luce del sole nell’atmosfera: con questo, la superficie sottostante più scura assorbe maggiore energia solare, trasformandola in calore. «La vita nell’Artide è caratterizzata da basse temperature», spiega Anders Michelsen, coordinatore del progetto MYCOMOSS e professore di ecologia terrestre presso l’Università di Copenaghen, in Danimarca. «Ciò limita il tasso di processi biologici quali la fotosintesi e l’attività batterica. Fondamentalmente, ogni cosa è più lenta a temperature più basse». Questi processi includono inoltre il riciclo dei nutrienti, che avviene quando i microrganismi decompongono la materia organica morta. Uno di questi nutrienti, l’azoto, è essenziale per la vita, poiché rappresenta un elemento costitutivo per tutte le proteine. L’impatto a lungo termine del surriscaldamento climatico su questo processo non è ancora chiaro, ma la sua comprensione è stata uno dei fattori trainanti dietro al progetto MYCOMOSS.
Misurare la fissazione dell’azoto
MYCOMOSS, intrapreso con il supporto del programma di Azioni Marie Skłodowska-Curie, si è concentrato sul ruolo delle diverse specie di muschio nel ciclo dell’azoto. «Chiunque visiti l’Artide può vedere che i muschi sono una caratteristica dominante della vegetazione rada», afferma Signe Lett, scienziata post-dottorato che lavora al progetto. «Sappiamo che importano azoto attraverso batteri associati, ma non ne comprendiamo ancora appieno l’importanza ecologica». Il progetto si è proposto di misurare la fissazione dell’azoto (il processo attraverso cui l’azoto nell’aria viene convertito in composti dell’azoto correlati) in tre specie dominanti di muschio nella tundra, esposte a climi diversi. Sono stati inoltre misurati la crescita, il contenuto di azoto e la lisciviazione dell’azoto dai muschi. Il progetto ha utilizzato metodi basati sul DNA per eseguire una mappatura delle specie fungine presenti nei muschi e per valutare l’eventuale ruolo svolto dai funghi nel prelevare l’azoto del muschio e trasferirlo alle piante. «Ciò che abbiamo scoperto è che i tassi di fissazione nei muschi differiscono nella stagione della crescita», aggiunge Lett. «Anche la loro risposta al surriscaldamento e alle precipitazioni varia in base alle specie. Abbiamo inoltre scoperto che una maggiore fissazione dell’azoto non comportava concentrazioni di azoto superiori nel muschio o una maggiore lisciviazione dell’azoto dai muschi».
Comprendere gli ecosistemi fragili
Il team del progetto è tuttora nella fase di estrazione degli ultimi dati provenienti dallo studio. «Ci aspettiamo di poter dimostrare che le risposte dei muschi sono fondamentali per comprendere quelle degli ecosistemi artici nei confronti dei cambiamenti climatici», osserva Michelsen. «L’interrogativo relativo alla possibilità delle piante vascolari di accedere all’azoto che proviene dai muschi attraverso i loro partner fungini è ancora irrisolto. Se troviamo prove a favore, questo studio avrà identificato in modo importante meccanismi attraverso cui i muschi possono facilitare la crescita vascolare delle piante». Ad ogni modo, il progetto ha contribuito a fare luce sul bioma della tundra, un componente critico per il clima mondiale. Sono conservate enormi quantità di carbonio nella materia organica morta quale il permafrost. Il materiale organico di decomposizione è ostacolato dalle basse temperature e dalla disponibilità di azoto. Comprendere il legame tra cicli di carbonio e azoto è essenziale se dobbiamo formulare previsioni precise sulle future emissioni di carbonio dal bioma della tundra. «Il progetto ha dimostrato che le interazioni tra gli organismi della tundra sono complesse», concordano Lett e Michelsen. «Gli organismi di questi ecosistemi sono strettamente interconnessi: se cambia un parametro, l’intero sistema reagisce».
Parole chiave
MYCOMOSS, cambiamenti climatici, Artide, boreale, tundra, azoto, muschio, ecosistemi
