Comunicato stampa, autore: CREAF, Barcelona.

• I risultati di un nuovo studio pubblicato sulla rivista Science indicano che l'effetto fertilizzante dovuto all'eccesso di CO2 sulla vegetazione sta diminuendo in tutto il mondo.
• La mancanza di acqua e di sostanze nutritive limita l'inverdimento che è stato osservato negli ultimi anni e potrebbe causare un rapido aumento dei livelli di CO2 nell'atmosfera, un aumento delle temperature e cambiamenti climatici sempre più gravi. 
• La riduzione di CO2 nell'atmosfera ha raggiunto progressivamente il 50% dal 1982, grazie alla disponibilità di acqua e nutrienti.
• Lo studio ha comportato l'analisi di centinaia di foreste negli ultimi 40 anni.

Barcellona, 10 dicembre 2020. La vegetazione ha un ruolo chiave nel mitigare il cambiamento climatico perché riduce l'eccesso di CO2 che noi esseri umani immettiamo nell'atmosfera. Proprio come quando gli sportivi riescono ad ottenere migliori prestazioni grazie ad una maggior quantità di ossigeno a disposizione per i muscoli, allo stesso modo le piante beneficiano delle grandi quantità di CO2 che si accumulano nell'atmosfera. Se è disponibile un quantitativo superiore di CO2, fotosintetizzano e crescono di più, ciò è chiamato effetto fertilizzante della CO2. Quando le piante assorbono questo gas per crescere, viene assorbito dall'atmosfera e catturato ("sequestrato") nei loro rami, tronchi o radici.

Foto: Josep Fuster (CC-BY).

I risultati di un articolo pubblicato oggi sulla rivista Science indicano che tale effetto fertilizzante della CO2 sta diminuendo in tutto il mondo. Secondo il testo scritto dal professor Josep Peñuelas del CSIC al CREAF insieme al professor Yongguan Zhang dell'Università di Nanjin, con la partecipazione dei ricercatori del CREAF Jordi Sardans e Marcos Fernández. I risultati dello studio (condotto da un team internazionale) indicano che la riduzione ha raggiunto progressivamente il 50% dal 1982 a causa fondamentalmente di due fattori chiave: la disponibilità di acqua e di sostanze nutritive.

«Non c'è mistero sulla formula, le piante hanno bisogno di CO2, acqua e sostanze nutritive per crescere. Per quanto la CO2 aumenti, se i nutrienti e l'acqua non aumentano in parallelo le piante non saranno in grado di sfruttare l'aumento di questo gas», scrive il professor Josep Peñuelas. Tre anni fa il Prof. Peñuelas, attraverso un articolo pubblicato sulla rivista Nature Ecology and Evolution, aveva già evidenziato che l'effetto fertilizzante della CO2 non sarebbe durato per sempre, le piante non possono crescere all'infinito perché ci sono altri fattori che le limitano.

Se l'effetto fertilizzante della CO2 diminuirà, ci saranno forti conseguenze sul ciclo del carbonio e quindi sul clima. Per decenni le foreste hanno ricevuto un vero e proprio bonus di CO2, ciò ha permesso loro di catturare tonnellate di anidride carbonica che hanno reso possibile effettuare più fotosintesi e quindi crescere di più. In effetti, questo aumento del sequestro di tale gas è riuscito a ridurre la CO2 accumulata nell'aria, ma ora tale effetto è finito.

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«Questi risultati senza precedenti indicano che l'assorbimento del carbonio da parte della vegetazione sta arrivando a saturazione. Ciò avrà implicazioni climatiche molto importanti che devono essere prese in considerazione per elabore le possibili strategie e politiche di mitigazione dei cambiamenti climatici a livello globale. La capacità della natura di catturare il carbonio sta diminuendo e con essa sta aumentando la dipendenza della società dalle strategie future per ridurre le emissioni di gas serra », avverte Josep Peñuelas.  

Lo studio pubblicato su Science è stato condotto utilizzando informazioni provenienti dai satelliti, dall'atmosfera, dagli ecosistemi e dai modelli matematici. Sono stati impiegati sensori che utilizzano il vicino infrarosso e la fluorescenza e sono quindi in grado di misurare l'attività di crescita della vegetazione.

Meno acqua e sostanze nutritive

Secondo i risultati ottenuti dai ricercatori, la mancanza di acqua e sostanze nutritive sono i due fattori che riducono la capacità di CO2 di migliorare la crescita delle piante. Per giungere a questa conclusione, il team si è basato sui dati ottenuti da centinaia di foreste studiate negli ultimi 40 anni. «Questi dati mostrano che anche le concentrazioni di nutrienti essenziali nelle foglie, come azoto e fosforo, sono progressivamente diminuite a partire dal 1990», spiega il ricercatore Songhan Wang, primo autore dell'articolo.  

Il team ha anche scoperto che la disponibilità di acqua e i cambiamenti temporali nell'approvvigionamento idrico svolgono un ruolo significativo in questo fenomeno. «Abbiamo scoperto che le piante rallentano la loro crescita, non solo in tempi di siccità, ma anche quando ci sono cambiamenti nella stagionalità delle precipitazioni, cosa che sta sempre più accadendo con il cambiamento climatico», scrive il ricercatore Yongguan Zhang.
 

Riferimento articolo:

Wang S, Zhang YG, Ju W, Chen, J, Ciais P, Cescatti A, Sardans J, Janssens IA, Sardans, J, Fernández-Martínez, M, … Penuelas J (2020). Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis. Science, DOI: 10.1126/science.abb7772