Il riscaldamento innesca una reazione a catena di disturbo nelle foreste europee

Secondo un nuovo ampio studio pubblicato mercoledì sulla rivista, il disturbo delle foreste in tutta Europa potrebbe più che raddoppiare entro la fine del secolo con il continuo riscaldamento globale, rimodellando radicalmente i paesaggi, dai boschi di querce da sughero del Portogallo ai boschetti di betulle incisi dai ghiacci nella Finlandia settentrionale. Scienza.

I ricercatori hanno sviluppato un modello forestale a livello continentale alimentato dall’intelligenza artificiale che simulava i processi forestali collegati in modo spazialmente realistico.

Circa il 40% dell’Europa è ricoperto da foreste. Ingrandendo appezzamenti delle dimensioni di due campi da calcio, i ricercatori hanno potuto vedere come ondate di siccità, caldo estremo e altri fattori di stress si susseguono e si amplificano a vicenda, e come ripetuti disturbi possono riportare le foreste a stadi di crescita precedenti prima che maturino.

Anche in un futuro a basse emissioni, si prevede che i disturbi alimentati dal riscaldamento nelle foreste europee aumenteranno di circa il 30% entro la fine del secolo. Ma se le emissioni e il riscaldamento globale rallentassero nei prossimi decenni, i disturbi raggiungerebbero il picco entro la metà del secolo anziché continuare a intensificarsi, scrivono gli autori.

Il modello ha identificato gli incendi come la causa più sensibile al clima dei futuri disordini, soprattutto nell’Europa meridionale, dove le temperature più calde e l’aria più secca determinano un forte aumento delle aree bruciate. Nelle simulazioni, anche le epidemie di insetti si intensificano poiché le temperature più calde accelerano i cicli riproduttivi e riducono la mortalità invernale degli insetti.

Nel corso del tempo, le pressioni cumulative spostano la struttura delle foreste europee dai boschi più vecchi verso una quota crescente di foreste più giovani, soprattutto nella regione mediterranea e nelle foreste temperate delle medie latitudini. Questo cambiamento ha delle conseguenze: gli alberi maturi immagazzinano più carbonio e forniscono l’habitat per le specie che dipendono da foreste indisturbate.

Con l’aumento dei disturbi, la stabilità del bacino di assorbimento del carbonio delle foreste europee si indebolisce e gli ecosistemi che si sono evoluti secondo cicli di crescita più lunghi si trovano ad affrontare un ripristino più rapido. Questo bacino di carbonio è fondamentale per gli obiettivi climatici e di biodiversità del continente, quindi i disturbi più frequenti sollevano interrogativi sulla stabilità a lungo termine del bacino di carbonio delle foreste e sulla resilienza dei suoi ecosistemi.

Il nuovo approccio dello studio ha permesso ai ricercatori di attingere a modelli forestali locali esistenti in tutta Europa, invece di fare affidamento su un unico modello generalizzato per il continente, ha affermato il coautore Rupert Seidl, professore di dinamica degli ecosistemi presso la Scuola di Scienze della Vita dell’Università Tecnica di Monaco.

“Abbiamo sviluppato un paradigma completamente nuovo per modellare le foreste in ampi domini spaziali, utilizzando nuovi approcci di intelligenza artificiale”, ha affermato.

Seidl ha anche affermato di simulare accuratamente processi spaziali, come gli scarafaggi che si muovono attraverso le foreste, piuttosto che fare affidamento su istantanee a fotogramma singolo. Il gruppo di ricerca presumeva che avrebbero visto più disturbi in futuro, ha detto, ma pensava che ci sarebbe stato un maggiore effetto riequilibrante dalla ricrescita.

Seidl è coautore di numerosi altri articoli recenti, inclusi studi su come il riscaldamento globale influenzerà lo stoccaggio del carbonio nelle foreste, nonché uno studio del 2020 che mostra che il riscaldamento può causare “alterazioni irreversibili” nelle foreste montane.

I grandi cambiamenti nelle foreste influenzano anche il territorio e il modo in cui l’acqua si muove su di esso. Quando gli alberi muoiono o bruciano, la pioggia cade sul terreno nudo anziché su foglie e aghi, scorrendo via più rapidamente e trasportando i sedimenti a valle. I pendii un tempo tenuti insieme dalle radici possono allentarsi. Nelle sorgenti montane, questi cambiamenti possono propagarsi nei fiumi che riforniscono fattorie, città e centrali idroelettriche lontane dalle foreste.

Per le persone che vivono vicino alle foreste, i rischi potenziali sono immediati. Le stagioni degli incendi potrebbero allungarsi più a lungo e raggiungere luoghi che un tempo sembravano riparati. Ondate di scarafaggi o danni causati dal vento potrebbero decimare l’industria del legname, il turismo e le piccole economie rurali.

Quelli che una volta sembravano disastri rari, come una brutta stagione degli incendi o la morte localizzata di alberi, saranno probabilmente all’ordine del giorno verso la fine del secolo in alcune regioni, poiché il riscaldamento causato dall’uomo provoca stress sovrapposti.

Sfumature regionali

Le foreste europee coprono un’area leggermente più grande dell’Alaska, estendendosi per circa 3.000 miglia dalla Norvegia al Portogallo e alle scure foreste di faggi e abeti rossi dei Carpazi e dei Balcani meridionali.

In Scandinavia e in altre parti dell’Europa settentrionale, il modello proietta un modello di disturbo diverso rispetto al Mediterraneo. Il rischio di incendi è già aumentato in un mondo in via di riscaldamento, ma le tempeste di vento e le epidemie di insetti rimangono i principali fattori di cambiamento nelle foreste boreali.

Le temperature più calde allungano la stagione di crescita e possono stimolare la crescita degli alberi in alcune aree, ma favoriscono anche gli scarabei della corteccia e altri parassiti la cui sopravvivenza e riproduzione migliorano con inverni più miti.

Nel complesso, lo studio mostra che le foreste settentrionali possono inizialmente beneficiare di stagioni di crescita più lunghe, ma tali vantaggi vengono compensati nel tempo. L’aumento dei disturbi interromperebbe lo sviluppo dei boschi più vecchi, con implicazioni per lo stoccaggio del carbonio e la biodiversità boreale.

I risultati evidenziano l’importanza di adattare attivamente la gestione forestale nelle foreste settentrionali dell’Europa, “dove i livelli di disturbo sono stati storicamente bassi e potrebbero aumentare in modo meno drammatico rispetto ad altre aree d’Europa”, ha affermato la coautrice Katharina Albrich, ricercatrice presso il Natural Resources Institute Finland.

Le foreste svolgono un ruolo economico e sociale particolarmente importante nei paesi nordici ed è essenziale garantire che possano far fronte al cambiamento climatico, ha affermato. Gli obiettivi di gestione includono la promozione di boschi misti di alberi piuttosto che monocolture per migliorare la resilienza climatica.

Lo studio identifica il bacino del Mediterraneo come il punto caldo più evidente di disturbo in Europa. In condizioni di emissioni elevate, il disturbo aumenta in quasi nove aree boschive su dieci nella regione, molto più che altrove. Estati più calde e aria decisamente più secca, che assorbe umidità dalla vegetazione, spingeranno i paesaggi più vicini alla combustione.

I ricercatori hanno anche scoperto che una volta che il riscaldamento supera i 2 gradi Celsius, i cambiamenti nelle foreste mediterranee possono accelerare bruscamente, riducendo la quota di foreste più vecchie ricche di carbonio più drasticamente nell’Europa meridionale che in qualsiasi altro luogo.

“I nostri risultati mostrano che queste interazioni di disturbo amplificano significativamente la mortalità complessiva degli alberi”, ha detto Seidl. “Hanno quindi il potenziale per cambiare sostanzialmente le foreste”.