Il ripristino delle foreste e la piantagione di alberi sono una strategia consolidata per la mitigazione del cambiamento climatico. Tuttavia, l'uso di questo approccio nell'Artico peggiora il riscaldamento ed è controproducente per la mitigazione del cambiamento climatico. Questo perché la copertura arborea riduce l'albedo (o riflessione della luce solare) e aumenta l'oscurità superficiale, il che si traduce in un riscaldamento netto (perché gli alberi assorbono più calore dal sole della neve). Inoltre, le attività di piantagione di alberi disturbano anche la riserva di carbonio del suolo artico che immagazzina più carbonio di tutte le piante sulla Terra. Pertanto, l'approccio alla mitigazione del cambiamento climatico non deve necessariamente essere incentrato sul carbonio. Il cambiamento climatico riguarda il bilancio energetico della Terra (al netto dell'energia solare che rimane nell'atmosfera e dell'energia solare che la abbandona). La quantità di gas serra determina la quantità di calore trattenuta nell'atmosfera terrestre. Nelle regioni artiche, alle alte latitudini, l'effetto albedo (vale a dire, la riflessione della luce solare nello spazio senza essere convertita in calore) è più importante (dell'effetto serra dovuto all'accumulo di carbonio atmosferico) per il bilancio energetico totale. Quindi, l'obiettivo generale di rallentare il cambiamento climatico richiede un approccio olistico.
Le piante e gli animali rilasciano continuamente anidride carbonica (CO2) nell'atmosfera attraverso la respirazione. Anche alcuni eventi naturali come incendi ed eruzioni vulcaniche rilasciano CO2 nell'atmosfera. Un equilibrio nella CO atmosferica2 è mantenuto dal regolare sequestro del carbonio da parte delle piante verdi in presenza di luce solare attraverso la fotosintesi. Tuttavia, le attività umane dal 18th secolo, in particolare l'estrazione e la combustione di combustibili fossili come carbone, petrolio e gas naturale, hanno aumentato la concentrazione di CO atmosferica2.
È interessante notare che un aumento della concentrazione di CO2 nell'atmosfera è noto per mostrare un effetto di fertilizzazione del carbonio (vale a dire, le piante verdi fotosintetizzano di più in risposta a più CO2 nell'atmosfera). Una buona parte dell'attuale pozzo di carbonio terrestre è attribuita a questa aumentata fotosintesi globale in risposta all'aumento di CO2Nel periodo 1982-2020, la fotosintesi globale è aumentata di circa il 12% in risposta a un aumento del 17% delle concentrazioni globali di anidride carbonica nell'atmosfera da 360 ppm a 420 ppm1,2.
Chiaramente, l'aumento della fotosintesi globale non è in grado di sequestrare tutte le emissioni di carbonio antropogeniche dall'inizio dell'industrializzazione. Di conseguenza, l'anidride carbonica atmosferica (CO2) è effettivamente aumentato di circa il 50% negli ultimi due secoli fino a 422 ppm (a settembre 2024)3 che è il 150% del suo valore nel 1750. Poiché l'anidride carbonica (CO2) è un importante gas serra, questo significativo aumento complessivo della CO atmosferica2 ha contribuito al riscaldamento globale e al cambiamento climatico.
Il cambiamento climatico si manifesta sotto forma di scioglimento dei ghiacciai e dei ghiacciai polari, riscaldamento degli oceani, innalzamento del livello del mare, inondazioni, tempeste catastrofiche, siccità frequenti e intense, scarsità d'acqua, ondate di calore, incendi gravi e altre condizioni avverse. Ha gravi conseguenze sulla vita e sui mezzi di sostentamento delle persone, da qui l'imperativo della mitigazione. Pertanto, per limitare il riscaldamento globale e l'aumento della temperatura a 1.5°C entro la fine di questo secolo, il Conferenza sul clima delle Nazioni Unite ha riconosciuto che le emissioni globali di gas serra devono essere ridotte del 43% entro il 2030 e ha invitato le parti ad abbandonare i combustibili fossili per raggiungere emissioni nette zero by 2050.
Oltre alla riduzione delle emissioni di carbonio, l'azione per il clima può essere supportata anche dalla rimozione del carbonio dall'atmosfera. Qualsiasi miglioramento nella cattura del carbonio atmosferico sarebbe utile.
La fotosintesi marina da parte di fitoplancton, alghe e plancton algali negli oceani è responsabile di circa la metà della cattura del carbonio. Si suggerisce che la biotecnologia delle microalghe potrebbe contribuire alla cattura del carbonio tramite la fotosintesi. Invertire la deforestazione tramite la piantagione di alberi e il ripristino delle foreste può essere molto utile per la mitigazione del clima. Uno studio ha scoperto che il miglioramento della copertura forestale globale potrebbe apportare contributi significativi. Ha dimostrato che la capacità della copertura arborea globale con il clima attuale è di 4.4 miliardi di ettari, il che significa che potrebbero essere creati 0.9 miliardi di ettari in più di copertura della copertura (equivalenti al 25% di aumento dell'area forestale) dopo aver escluso la copertura esistente. Questa copertura extra della copertura, se creata, sequestrerebbe e immagazzinerebbe circa 205 gigatonnellate di carbonio, che ammontano a circa il 25% dell'attuale riserva di carbonio atmosferico. Il ripristino delle foreste globali è un imperativo anche perché un cambiamento climatico ininterrotto comporterebbe una riduzione di circa 223 milioni di ettari di copertura forestale (principalmente nelle aree tropicali) e la perdita della biodiversità associata entro il 20504,5.
Piantagione di alberi nella regione artica
La regione artica si riferisce alla parte settentrionale della Terra sopra la latitudine 66° 33′N all'interno del circolo polare artico. Gran parte di questa regione (circa il 60%) è occupata dall'oceano artico ricoperto di ghiaccio marino. La massa continentale artica è situata attorno ai margini meridionali dell'oceano artico che sostengono la tundra o la foresta boreale settentrionale.
Le foreste boreali (o taiga) sono situate a sud del Circolo Polare Artico e sono caratterizzate da foreste di conifere costituite principalmente da pini, abeti rossi e larici. Hanno inverni lunghi e freddi ed estati brevi e umide. Vi è una predominanza di alberi di conifere sempreverdi, tolleranti al freddo e portatori di coni (pini, abeti rossi e abeti) che mantengono le loro foglie aghiformi tutto l'anno. Rispetto alle foreste temperate e alle foreste umide tropicali, le foreste boreali hanno una produttività primaria inferiore, hanno una minore diversità di specie vegetali e mancano di una struttura forestale stratificata. D'altro canto, la tundra artica è situata a nord delle foreste boreali nelle regioni artiche dell'emisfero settentrionale, dove il sottosuolo è permanentemente ghiacciato. Questa regione è molto più fredda con temperature medie invernali ed estive comprese rispettivamente tra -34 °C e 3 °C - 12 °C. Il sottosuolo è permanentemente ghiacciato (permafrost), quindi le radici delle piante non possono penetrare in profondità nel terreno e le piante sono basse rispetto al suolo. La tundra ha una produttività primaria molto bassa, una bassa diversità di specie e una breve stagione di crescita di 10 settimane, durante la quale le piante crescono rapidamente in risposta alla lunga luce del giorno.
La crescita degli alberi nelle regioni artiche è influenzata dal permafrost perché l'acqua ghiacciata nel sottosuolo limita la crescita delle radici profonde. La maggior parte della tundra ha un permafrost continuo mentre le foreste boreali esistono in aree con poco o nessun permafrost. Tuttavia, il permafrost artico non è immune da effetti.
Con il riscaldamento del clima artico (che sta avvenendo a una velocità doppia rispetto alla media globale), lo scioglimento e la perdita del permafrost che ne conseguono aumenterebbero la sopravvivenza delle piantine precoci. Si è scoperto che la presenza di una chioma di arbusti è positivamente associata a un'ulteriore sopravvivenza e crescita delle piantine in alberi. La composizione delle specie e il funzionamento degli ecosistemi nella regione stanno subendo rapidi cambiamenti. Con il riscaldamento del clima e il degrado del permafrost, in futuro la vegetazione potrebbe passare da artica senza alberi a dominata dagli alberi6.
La vegetazione si sposterebbe verso un paesaggio artico dominato dagli alberi, riducendo la CO atmosferica2 attraverso una fotosintesi potenziata e aiutando a mitigare il cambiamento climatico? La regione artica potrebbe essere presa in considerazione per l'imboschimento per rimuovere la CO atmosferica2. In entrambe le situazioni, il permafrost artico dovrebbe scongelarsi o degradarsi per primo per consentire la crescita degli alberi. Tuttavia, lo scongelamento del permafrost rilascia metano nell'atmosfera, un potente gas serra che contribuisce a un ulteriore riscaldamento. Il rilascio di metano dal permafrost contribuisce anche a enormi incendi boschivi nella regione.
Per quanto riguarda la strategia di rimozione della CO atmosferica2 attraverso la fotosintesi mediante rimboschimento o planimetria nella regione artica e la conseguente mitigazione del riscaldamento e del cambiamento climatico, i ricercatori7 hanno scoperto che questo approccio non è adatto alla regione e controproducente per la mitigazione del cambiamento climatico. Questo perché la copertura arborea riduce l'albedo (o riflessione della luce solare) e aumenta l'oscurità superficiale, il che si traduce in un riscaldamento netto perché gli alberi assorbono più calore dal sole della neve. Inoltre, le attività di piantagione di alberi disturbano anche la riserva di carbonio del suolo artico che immagazzina più carbonio di tutte le piante sulla Terra.
Pertanto, l'approccio alla mitigazione del cambiamento climatico non deve necessariamente essere incentrato sul carbonio. Il cambiamento climatico riguarda il bilancio energetico della Terra (al netto dell'energia solare che rimane nell'atmosfera e dell'energia solare che la abbandona). I gas serra determinano la quantità di calore trattenuta nell'atmosfera terrestre. Nelle regioni artiche ad alte latitudini, l'effetto albedo (vale a dire, la riflessione della luce solare nello spazio senza essere convertita in calore) è più importante (dell'immagazzinamento del carbonio atmosferico) per il bilancio energetico totale. Quindi, l'obiettivo generale di rallentare il cambiamento climatico richiede un approccio olistico.
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Riferimenti:
- Il TF Keenan et al. Un vincolo alla crescita storica della fotosintesi globale dovuto all'aumento di CO2. Nat. Clim. Chang. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2
- Berkeley Lab. News – Le piante ci fanno guadagnare tempo per rallentare il cambiamento climatico, ma non abbastanza per fermarlo. Disponibile su https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/
- NASA. Anidride carbonica. Disponibile su https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/
- Bastin, Jean-Francois et al 2019. Il potenziale di ripristino degli alberi globali. Science. 5 luglio 2019. Vol 365, Numero 6448 pp. 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848
- Chazdon R. e Brancalion P., 2019. Ripristino delle foreste come mezzo per molti fini. Science. 5 lug 2019 Vol 365, Numero 6448 pp. 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539
- Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. Arbusti e permafrost degradato spianano la strada all'insediamento degli alberi nelle torbiere subartiche. Ecosystems 24, 370–383 (2021). https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6
- Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. La piantumazione di alberi non è una soluzione climatica alle alte latitudini settentrionali. Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4
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