L’attività umana ha profondamente alterato i due motori principali degli ecosistemi terrestri: il ciclo del carbonio e quello dell’azoto. Se da un lato l’inquinamento da azoto antropogenico è noto per causare l’eutrofizzazione (un eccesso di nutrienti), nuovi dati suggeriscono un fenomeno opposto e preoccupante: l’oligotrofizzazione. In un articolo pubblicato sulla rivista Nature, un team di ricercatori guidato da Kelley R. Bassett ha dimostrato che l’aumento dei livelli di anidride carbonica (CO₂) sta rendendo l’azoto meno disponibile per le piante. Questo squilibrio nutritivo minaccia la salute delle foreste boreali, che rappresentano uno dei più grandi depositi di carbonio al mondo.
La prova negli anelli degli alberi: 60 anni di storia svedese
Per risolvere il dibattito scientifico sulle cause della carenza di azoto, i ricercatori hanno analizzato le cronologie degli isotopi stabili dell’azoto estratte dagli anelli di crescita di oltre 1.600 alberi in Svezia. L’area di studio, che copre 23,5 milioni di ettari, ha permesso di confrontare zone con diverse intensità di deposizione di azoto, ma con livelli di CO₂ uniformi. I risultati mostrano un declino costante dei valori di isotopi stabili dell’azoto in tutto il Paese, anche nelle foreste più remote del Nord dove l’inquinamento atmosferico è minimo. Attraverso modelli statistici avanzati, è emerso che la CO₂ atmosferica è il fattore predittivo più forte di questo cambiamento, superando di gran lunga l’influenza della temperatura o delle variazioni nelle piogge azotate.
Perché la CO₂ riduce l’azoto: i meccanismi biologici
Esistono due processi principali, non mutuamente esclusivi, che spiegano come l’anidride carbonica “affami” le foreste. In primo luogo, l’aumento di CO₂ stimola la fotosintesi e la crescita degli alberi, incrementando drasticamente la loro richiesta di azoto per costruire nuova biomassa. Questo processo esaurisce le riserve di azoto nel suolo. In secondo luogo, elevate concentrazioni di carbonio aumentano il rapporto carbonio-azoto (C:N) nei detriti forestali, spingendo i microbi del suolo a “sequestrare” l’azoto durante la decomposizione per le proprie necessità metaboliche, sottraendolo alle radici delle piante. Quando l’azoto scarseggia, gli alberi aumentano il loro investimento nei funghi micorrizici, che aiutano a recuperare nutrienti ma alterano ulteriormente la firma isotopica della pianta.
Conseguenze per il futuro: foreste come serbatoi di carbonio a rischio
Le foreste boreali coprono solo il 17% della superficie terrestre ma custodiscono circa il 32% del carbonio terrestre totale. La scoperta dell’oligotrofizzazione indotta dalla CO₂ ha implicazioni critiche per i modelli climatici globali. Se la disponibilità di azoto continua a diminuire, la capacità delle foreste di assorbire l’eccesso di anidride carbonica — il cosiddetto “effetto fertilizzante” — potrebbe arrestarsi drasticamente. In molte parti della Svezia, la crescita delle foreste ha già iniziato a stabilizzarsi, suggerendo che il limite nutritivo sia stato raggiunto. Senza azoto sufficiente, queste foreste potrebbero smettere di agire come pozzi di assorbimento del carbonio, accelerando ulteriormente il riscaldamento globale.
Conclusioni e prospettive della ricerca ambientale
Lo studio di Bassett e colleghi dimostra che i cicli globali del carbonio e dell’azoto non stanno cambiando in modo indipendente, ma sono strettamente intrecciati in una spirale di feedback negativi. La ricerca sottolinea l’urgenza di rivedere le previsioni sulla resilienza degli ecosistemi del Nord di fronte alle emissioni industriali. Comprendere la sensibilità dei comparti di carbonio sopra e sotto il suolo sarà fondamentale per le future strategie di conservazione e gestione forestale.