In che modo la siccità, il calore e l’azoto migliorano gli effetti dannosi reciproci

L’ecologo e ricercatore Roland Bubenk ha notato qualche tempo fa quando cammina su una palude: qualcosa è cambiato. Negli ultimi cinque o dieci anni, si è imbattuto sempre più in un vecchio amico tra le piante di erica viola: la cannuccia. Questa erba dai lunghi fili, spesso giallo-bruno, è stata soppiantata negli anni ’80, epoca della cosiddetta “pioggia acida”, l’erica viola. Questo problema ambientale, strettamente correlato all’attuale problema dell’azoto, sembrava contenuto e ora le specie erbacee stanno avanzando ancora una volta. segno di scansione.

Non è l’unica cosa: Bobbink incontra raramente le erbacce tra le piante. In passato c’erano ancora specie gialle, come striscianti o piantatrici, tra le lande desolate. Ora sono scomparsi in molti posti.

Sa perché, come ricercatore presso il B-Ware Nijmegen Research Center. Si tratta, dopo anni di deposizione di azoto e zolfo, di disidratazione. E non solo perché le piante non trovano acqua a sufficienza, ma anche per il complesso mix di influenze ambientali a cui la natura è esposta oggi. Oltre alla disidratazione, questi includono ondate di calore e quantità eccessive di azoto. Questi fattori interagiscono e avviano processi biochimici che colpiscono molte piante e alberi.

Concentrazioni molto elevate di ammonio

Ecco come ha pubblicato Bobink nel 2019 Uno studio sulle terre aride, dove gravi siccità come quelle degli ultimi anni hanno gravemente disturbato l’equilibrio dell’azoto nel suolo. L’azoto ha già avuto un impatto sulle terre desertiche per decenni, ma strati di humus sono stati in grado di immagazzinarlo senza che gran parte di esso finisse negli strati più profondi o nelle acque sotterranee. Bpink ha notato che una grave siccità aveva cambiato le cose. Alcune delle conseguenze di questo disturbo sono che concentrazioni molto elevate di ammonio penetrano nel terreno e molti nitrati vengono eliminati dal terreno.

Bobbink: “Le erbe, come abbiamo imparato a conoscere dai terreni vulcanici, sono molto sensibili a molto ammonio nel terreno. A causa della siccità, la disponibilità di ammonio nel terreno aumenta notevolmente. Anche dopo due anni di siccità, misuriamo di più quantità di ammonio nel terreno, e anche nella nostra esperienza con la camera climatica, quindi non si vedono quasi più quelle piante sul terreno.

Quando Bupink ha presentato la sua ricerca, basata sui pennacchi di terreno di Terletse Heide, non ha evitato le parole drammatiche. “Sembra che la bomba all’azoto nel terreno esploda dopo una grave siccità”, hanno scritto lui ei suoi colleghi. Ciò si esprime nella forte crescita della cannuccia e nel “colpo mortale” di alcune erbacce. Al tempo delle piogge acide, anche la progressione della pianta erbacea, l’odore strano, era testimonianza dei problemi ambientali dell’epoca. Questa volta è ancora assente, prova che la salute è entrata in una fase diversa dopo il tempo di acidificazione.

L’esempio della palude è solo uno di una serie di attacchi alla natura. Siccità, ondate di calore e deposizione di azoto formano una specie di razzo a tre stadi, con il quale la natura deve sopportare colpo dopo colpo. Non solo questi tre elementi influenzano le piante e il suolo, ma ci sono prove crescenti che si rafforzano anche a vicenda.

I faggi cadono in luoghi diversi

La ricerca ha dimostrato, ad esempio, che le piante in un ambiente ricco di azoto diventano “pigri” come una volta: non devono formare radici forti, il che significa anche che raggiungono una profondità minore. Quando poi si asciuga, è difficile per loro raggiungere l’acqua profonda (terrestre), in modo che muoiano presto.

Messaggi su questo argomento Provenienti da diverse direzioni quest’estate. I faggi si perdono in luoghi diversi come il fillosoma. A causa delle maggiori concentrazioni di azoto, specie come i peduncoli di faggio e quercia sviluppano corone relativamente grandi e meno radici, che sono anche meno profonde. Foglie sempre più grandi aumentano l’evaporazione a temperature più elevate come quelle che si sono verificate nelle ultime settimane, il che mette l’albero in maggiori difficoltà. Come strategia di sopravvivenza, l’albero lascia cadere le foglie presto, il che significa che viene assorbita meno anidride carbonica, la fotosintesi è ridotta e la crescita è inibita.

Strati spessi galleggiano su pozzanghere e fossati quest’estate lenticchia d’acqua, che sottrae alla luce del giorno la vita delle piante e degli altri organismi acquatici sottostanti. È il risultato delle precipitazioni di azoto sull’acqua, che è una ricca fonte di nutrienti per la lenticchia d’acqua.

A causa del caldo e delle minori precipitazioni, l’acqua stagnante può riscaldarsi più velocemente, provocando alghe blu-verdi in diversi punti. Questo può secernere sostanze tossiche, che possono far ammalare uomini e animali.

Dal 2015 la quota di azoto e fosfato nelle acque reflue è nuovamente aumentata. Dal 2018, questo è stato arricchito da un’estate secca, è finita L’Istituto nazionale di sanità pubblica e ambiente (RIVM) nel 2020 in un rapporto. Il rapporto ha mostrato che la concentrazione di nitrati nelle acque reflue è raddoppiata nelle fattorie tra il 2016 e il 2019. Dal 2017, quei nitrati vengono risciacquati più velocemente dell’acqua che proviene dai terreni agricoli in tutto il paese, secondo RIVM.

Il motivo: estate secca negli ultimi anni. Ciò ha ridotto l’azoto scaricato attraverso le colture. Di conseguenza, la quantità di azoto nel terreno è aumentata, poiché percola e può causare effetti indesiderati nelle acque reflue con un’abbondanza di fosfati dai fertilizzanti. Anche in questo caso, il calore e la siccità riducono la quantità di acqua, che aumenta le concentrazioni di azoto (o nitrati) e le conseguenze sono più dannose per la natura.

Le piante diventano più sensibili alla siccità

Le tracce del razzo a tre stadi sono esattamente l’area su cui Francesca de Vries, professoressa di scienze della terra all’Università di Amsterdam, sta concentrando la sua attenzione. Oppure, in generale, studia come gli ecosistemi rispondono a disturbi come quelli qui menzionati.

Le dinamiche di fondo le sono chiare da tempo: poiché gli ecosistemi sono sconvolti dalla siccità, dal calore o dall’azoto, si verificano cambiamenti logici nella crescita e nella fisiologia delle piante. Nel tempo, anche la composizione della comunità vegetale può cambiare.

De Vries: In linea di principio, alle piante piace l’azoto. Quindi c’è meno bisogno di crescita delle radici e meno necessità di cooperare con i funghi nel terreno che aiutano la pianta ad assorbire l’azoto. Le piante a crescita rapida, che beneficiano rapidamente della maggiore quantità di azoto, aumenteranno di numero e dimensioni. Esempi ben noti sono la mora e l’ortica.

Questa risposta ha un effetto collaterale: le piante diventano più sensibili alla siccità, proprio perché investono meno nella crescita delle radici e cooperano meno con i funghi nel terreno.

Un altro effetto: quando un ecosistema contiene molte piante a crescita rapida, ciò ha conseguenze per la quantità di materia organica nel suolo e quindi per l’assorbimento e la ritenzione di anidride carbonica nel suolo. De Vries: Gli ecosistemi con molte piante a crescita rapida hanno meno anidride carbonica nel suolo. Ma vediamo anche che il terreno sotto, diciamo, la paglia tubolare, perde più anidride carbonica a causa della siccità rispetto alle piante di erica. Esattamente quello che non possiamo usare.

Ci sono anche soluzioni. Dei tre fattori di un razzo a tre stadi, le ondate di calore sono forse le più difficili da affrontare rapidamente, ma in caso di siccità e azoto, le persone possono cambiare abbastanza rapidamente, a condizione che vi sia una volontà (politica).

C’è anche qualcosa da fare in campo ambientale. De Vries, ad esempio, studia come l’agricoltura possa armarsi contro i disordini. Ad esempio, piantando i tipi di erba più resistenti alla siccità che allo stesso tempo rimuovono l’anidride carbonica dall’aria. Un altro esempio è il trifoglio rosso. Ha radici profonde ed è resistente alla siccità a differenza del trifoglio bianco. L’erba medica assorbe l’azoto dall’aria e quindi può sostituire parte del fertilizzante. Il trifoglio rosso è anche un fornitore di proteine. Mischiato con erbe aromatiche e utilizzato come mangime per animali.

Secondo lei, lo stesso vale per le colture. Questo è un tipo di erba che agli agricoltori e alle mucche non piace come l’erba perenne, ma che può tollerare bene la siccità. In realtà si trova nei pascoli per il bestiame e ritorna molto rapidamente dopo un lungo periodo di siccità.

‘Il governo deve essere il fattore guida’

L’ecologo e ricercatore Roland Bobbink crede in una soluzione integrata: “Questo è principalmente nel campo dell’agricoltura circolare, senza gli input aggiuntivi, ad esempio, la soia importata dai tropici, che contiene molto azoto e fosfato, e l’uso di altre fonti proteiche. Natura onnicomprensiva, con, diciamo, coltivazione più umida – con colture che possono resistere anche a un livello elevato di acque sotterranee – nella parte occidentale del paese, su suoli sabbiosi. Ciò significa enormi cambiamenti nelle aree rurali, dove il governo deve essere il fattore guida.

Questi tipi di problemi sono sempre complessi. L’effetto della siccità, delle ondate di calore e dell’azoto non è sempre lo stesso ovunque. Molto dipende dalla posizione, dal suolo, dalle specie vegetali e dalla singola pianta o albero.

Sta diventando sempre più chiaro che gli effetti possono essere catastrofici in alcune aree. Un altro problema è ciò che il backlog di attacchi fa alla natura. La natura può sopportare un’estate molto secca, forse due, ma dopo quanti anni di seguito l’ecosistema perde la sua resilienza? Gli ambientalisti non lo sanno, la pratica deve dimostrare.

Sebbene Francesca de Vries sia preoccupata per l’ecosistema attuale, è anche convinta che la natura vivrà da sola. Piuttosto, sono le persone che si metteranno nei guai. Quando le estremità continuano a verificarsi più spesso e più estreme, perdiamo habitat e biodiversità. A parte la questione filosofica se tutte le specie non abbiano lo stesso diritto di esistere, non è positivo per l’umanità che la biodiversità si stia deteriorando. Molti non se ne rendono conto o non ne sono sufficientemente consapevoli, ma noi mettiamo a frutto questa varietà. Ad esempio, quando l’ibridazione incrociata di tratti persi da popolazioni selvatiche o tratti di specie che non utilizziamo più, o non utilizziamo più, come colture alimentari. Gli antibiotici derivano anche dalla diversità in natura. Puoi alzare le spalle sul declino della biodiversità, ma ne abbiamo più bisogno.