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Biodiversità e nutrienti

Negli ultimi anni sono state pubblicate una serie di ricerche che esaminano gli effetti della biodiversità sul funzionamento degli ecosistemi. Gli scienziati hanno concluso che la perdita di biodiversità riduce il tasso dei processi ecosistemici e, conseguentemente, la loro stabilità. Tuttavia, vi è una certa preoccupazione riguardo al fatto che molti studi possono aver sottostimato la forza della relazione biodiversità-ecosistema, poichè gli effetti della diversità diventano più marcati in contesti più complessi e molti degli esperimenti sono stati limitati da una bassa diversità massima.

Le connessioni dell'ecosistema. Le ricerche si sono indirizzate prevalentemente su processi ecosistemici singoli (ad esempio la produzione primaria), ma la perdita di biodiversità potrebbe avere un impatto minore sui singoli processi rispetto alla multifunzionalità ecosistemica, ovvero l'insieme totale dei processi ecosistemici. Diverse specie potrebbero contribuire a diversi processi, da qui l'importanza di valutare l'impatto su una scala molto ampia. 
La stechiometria ecologica (ES) lega più processi negli ecosistemi, come il rapporto tra la domanda degli organismi per più elementi e la disponibilità di questi elementi all'interno del quadro delle risorse, l'impatto sui tassi di sviluppo e l'importanza relativa dei diversi meccanismi. La composizione nutritiva dei tessuti vegetali può essere decisiva per le interazioni tra specie su vari livelli trofici (erbivori, agenti patogeni). Di conseguenza i nutrienti possono essere utilizzati come predittore principale relativo al ruolo degli erbivori e del percorso delle sostanze nutritive negli ecosistemi. Le diverse specie vegetali possono influire in modo significativo sull'uso di diversi elementi e sui processi connessi, in modo particolare nel caso del carbonio, dell'azoto e del fosforo. Le specie vegetali mostrano inoltre una maggiore plasticità nella loro composizione elementare rispetto agli animali, che consumano pacchetti di risorse molto più fissi.
La stechiometria degli elementi è legata ad una serie di processi che riflettono le molteplici risposte delle piante all'ambiente biotico e abiotico. L'ipotesi è che la diversità di assemblaggio specifico alteri a livello di comunità la chimica del tessuto vegetale. È stata osservata in una recente esperienza la composizione elementare del tessuto delle piante (rapporti di carbonio, azoto, fosforo e potassio) e il suo rapporto con la diversità. Lo studio è durato 5 anni.

I risultati. La ricchezza specifica e funzionale della comunità ha degli effetti marcati, visto un netto aumento dei rapporti C:P e N:P. La maggior presenza di leguminose, in alternativa a piante erbacee generiche, evidenzia effetti opposti sul rapporto C:N (-27,7% in presenza di legumi, + 32,7% in presenza di erbe).
All'aumentare della diversità di specie, indipendentemente da quali si considerano, si osserva una stabilizzazione dei rapporti tra nutrienti. Gli effetti della diversità sulla composizione elementare delle piante hanno diverse spiegazioni non esclusive. I cambiamenti dei rapporti dei nutrienti, generano una disparità nello sviluppo delle varie specie, innescando fenomeni a cascata. Mostrando un primo collegamento tra diversità vegetale e composizione chimica in un esperimento pluriennale, questi risultati indicano che la perdita di specie dagli ecosistemi porterà a una composizione chimica meno stabile con conseguenze facilmente intuibili sul ciclo dei nutrienti e sugli assemblaggi specifici, senza contare gli effetti sull'alimentazione della fauna selvatica.
 
 

Il ruolo degli assemblaggi di specie nel ciclo degli elementi. Trovati effetti a cascata su tutto l'ecosistema

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