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Anche il suolo respira

La foresta è sia sorgente che sito di stoccaggio di carbonio. Questo fenomeno è regolato dall'equilibrio tra i due grandi flussi di fotosintesi e respirazione. La respirazione del suolo (RS) è un percorso primario attraverso il quale la CO2 fissata dalla fotosintesi ritorna nell'atmosfera. Una lieve fluttuazione nella respirazione del suolo può indurre un grande cambiamento nel ciclo globale del carbonio. Pertanto, può avere un effetto significativo sulla funzione di stoccaggio della CO2 degli ecosistemi forestali e sul bilancio della CO2 atmosferica.

L'interazione di vari fattori. Interessi notevoli si sono concentrati sul bilanciamento e sulla deposizione nel terreno del carbonio negli ecosistemi forestali, in particolare sulle variazioni stagionali dell'efflusso in condizioni di stand arborei di diversa età. Gli effetti dell'età dei gruppi arborei sulla respirazione del suolo non sono molto chiari poichè variano a seconda degli studi presi in esame. Sembra che RS diminuisca con l'età degli stand in foreste temperate e aumentare con l'età degli stand in foreste tropicali e subtropicali.
La temperatura del suolo (TS) è un fattore di controllo importante per respirazione del suolo a causa dell'effetto sulla decomposizione microbica. La sensibilità di RS rispetto alla temperatura del suolo è generalmente valutata da un coefficiente di temperatura (Q10). Q10 rappresenta il fattore per il quale RS aumenta con ogni incremento di 10°C. Il modello basato su Q10 è spesso utilizzato per calcolare RS sia su scala locale che globale.
Il deficit idrico del suolo può limitare l'effetto positivo della temperatura sulla respirazione.Negli ultimi anni, Yunnan, una Provincia cinese, ha sperimentato delle gravi siccità, mettendo in evidenza le future minacce climatiche sull'ecosistema forestale.
Altri fattori del suolo (ad esempio la fornitura di substrato, la quantità di sostanza orgnica, la struttura del terreno e il suo pH) hanno effetti importanti sulla respirazione, mentre temperatura e contenuto idrico sono i principali driver che controllano la variazione dell'efflusso di CO2. Riuscire a prevedere la variazione temporale di RS e la sua risposta ai cambiamenti climatici richiede una conoscenza approfondita della dipendenza dei processi dalle numerose variabili ambientali.

La ricerca del 2015. Pinus yunnanensis è la specie principale delle foreste dell'altopiano Yunnan-Guizhou, coprendo circa il 70% della superficie forestale. Lo scopo di una ricerca cinese pubblicata nel maggio del 2015 è quello di progredire nella comprensione delle dinamiche di respirazione del suolo e dei suoi fattori di controllo nell'ambito di diverse età di stand arborei. Gli obiettivi specifici di questo studio sono:
  • esaminare se la respirazione del suolo è diversa tra le età dei popolamenti;
  • determinare la variazione temporale di RS e la sua relazione ad alcune possibili variabili ambientali.
I risultati hanno messo in evidenza un aumento della respirazione del suolo in relazione all'aumento dell'età dei popolamenti di P.  yunnanensis, in netto contrasto con le evidenze sperimentali di un'analoga ricerca del 2006. Questa situazione è comprensibile se si sposta l'attenzione su tutti gli altri fattori connessi, biotici e abiotici. Le caratteristiche fisico-chimiche sono quelle che hanno influenzato maggiormente l'andamento dei flussi respiratori, seconde in importanza solo al contenuto idrico. Secondo gli autori sembra essere proprio la quantità di acqua presente nel terreno, legata alla temperatura atmosferica, il driver principale della respirazione del suolo. Hanno stimato che il cambiamento del contenuto idrico riesca a spiegare almeno il 60% delle variazioni nella respirazione registrate nella foresta.
 

I flussi di anidride carbonica attraverso il terreno studiati in popolamenti di Pinus yunnanensis

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