Redazione
Non tutto l’inquinamento si vede. Una parte non galleggia in mare, non si accumula ai bordi delle strade, non forma una nube scura sopra le città. Arriva nei boschi con la pioggia, con la neve, con le particelle trasportate dall’aria. È l’azoto reattivo, prodotto da fertilizzanti, traffico e attività industriali: un inquinante meno evidente della plastica e meno raccontato della CO2, ma capace di modificare uno dei processi più importanti degli ecosistemi forestali, la respirazione del suolo.
A mostrarlo è uno studio internazionale pubblicato su Nature Communications e rilanciato da ScienceDaily in occasione della Giornata Mondiale dell’Ambiente, che si celebra il 5 giugno. Il lavoro, guidato da ricercatori della Aarhus University, ha combinato 168 esperimenti di aggiunta di azoto condotti in foreste di tutto il mondo, 3.689 osservazioni di respirazione naturale del suolo, mappe globali e modelli di machine learning.
La conclusione è che l’inquinamento da azoto non produce un effetto unico. Può aumentare il “respiro” dei suoli forestali oppure ridurlo bruscamente, a seconda dello stato dell’ecosistema. In altre parole, due foreste esposte a quantità simili di azoto possono reagire in modo opposto: una accelerando l’attività biologica, l’altra mostrando segnali di stress.
L’azoto non è sempre un nemico
L’azoto non è di per sé un elemento negativo per gli ecosistemi. È un nutriente fondamentale per la crescita delle piante e per il funzionamento dei suoli. Il problema nasce quando le attività umane ne immettono quantità eccessive sotto forma di composti reattivi, capaci di depositarsi anche lontano dal luogo in cui sono stati prodotti.
Fertilizzanti agricoli, emissioni dei veicoli e processi industriali rilasciano composti dell’azoto che entrano nell’atmosfera e poi tornano al suolo. Secondo lo studio, dalla Rivoluzione industriale le attività umane hanno circa triplicato la deposizione globale di azoto. Questo significa che anche foreste apparentemente lontane dalle fonti dirette di inquinamento possono ricevere apporti superiori a quelli naturali.
È qui che l’azoto diventa un inquinante particolare. In alcuni contesti può inizialmente stimolare l’attività biologica, quasi come un fertilizzante. In altri, soprattutto dove il suolo è già ricco o saturo, può alterare gli equilibri chimici e biologici dell’ecosistema.
Perché la respirazione del suolo conta per il clima
La respirazione del suolo è il processo attraverso cui radici, microrganismi e decomposizione della materia organica rilasciano anidride carbonica nell’atmosfera. Sotto la superficie, funghi, batteri e radici consumano energia, trasformano foglie e legno morto, sostengono la crescita delle piante e alimentano il ciclo del carbonio.
Non è un fenomeno marginale. Secondo gli autori dello studio, il carbonio rilasciato dai suoli attraverso la respirazione è sette-otto volte superiore alle emissioni annuali prodotte dall’uomo con i combustibili fossili. Per questo anche variazioni relativamente piccole possono incidere sul bilancio globale del carbonio e sulla capacità delle foreste di rispondere al cambiamento climatico.
Le foreste sono spesso raccontate come serbatoi di carbonio, ma il suolo non si limita ad accumularlo. Lo scambia continuamente con l’atmosfera. Da una parte la fotosintesi cattura CO2 e la trasferisce in tronchi, foglie, radici e materia organica; dall’altra radici e microrganismi rilasciano CO2 attraverso la respirazione. Il bilancio finale dipende dall’equilibrio tra questi flussi.
Capire come l’azoto modifica la respirazione del suolo serve quindi anche a stimare meglio il ruolo delle foreste nella mitigazione climatica. Se l’inquinamento altera il modo in cui i suoli rilasciano carbonio, cambia anche la capacità degli ecosistemi forestali di funzionare come alleati contro il riscaldamento globale.
Prima stimola, poi stressa: la curva dell’azoto
Per molto tempo gli studi sul tema hanno prodotto risultati apparentemente contraddittori. In alcuni casi l’azoto sembrava aumentare la respirazione del suolo, in altri ridurla. La nuova analisi prova a spiegare questa differenza: le foreste non partono tutte dallo stesso livello di disponibilità di azoto.
Negli ecosistemi poveri di questo elemento, una maggiore disponibilità può avere inizialmente un effetto fertilizzante. I microrganismi diventano più attivi, le radici crescono più rapidamente, la materia organica si decompone con maggiore intensità. In questi casi il suolo respira di più e rilascia più CO2.
Ma l’effetto non continua all’infinito. Superata una certa soglia, la risposta si attenua e può invertirsi. Gli autori descrivono questo andamento come una curva a U rovesciata: la respirazione cresce, raggiunge un picco e poi comincia a calare. Entrano in gioco limiti biochimici, esaurimento delle fonti di carbonio più facilmente disponibili e possibili effetti tossici dell’eccesso di azoto.
Nelle foreste già ricche di azoto o esposte da tempo a deposizioni elevate, nuovi apporti possono spingere il sistema oltre la soglia di tolleranza. Le comunità microbiche si modificano, alcune specie sensibili diminuiscono, le radici fini si riducono o muoiono, il suolo diventa più acido. Il risultato non è soltanto un cambiamento nella quantità di CO2 rilasciata, ma una modifica del funzionamento interno della foresta.
Secondo lo studio, questo tipo di risposta è più comune in aree sottoposte da decenni a forte inquinamento da azoto, tra cui parti dell’Europa, della Cina orientale e degli Stati Uniti orientali.
Perché meno CO2 non sempre è una buona notizia
Il risultato può sembrare controintuitivo. Se un suolo rilascia meno CO2, non dovrebbe essere un fatto positivo per il clima? Non necessariamente. Una riduzione della respirazione, nelle foreste già sature di azoto, può indicare una perdita di attività biologica: meno radici attive, comunità microbiche impoverite, minore capacità del suolo di mantenere i propri processi naturali.
La respirazione del suolo, quindi, non è solo una voce nel bilancio del carbonio. È anche un indicatore della vitalità dell’ecosistema. Un calo improvviso può segnalare che la foresta sta perdendo resilienza, cioè la capacità di assorbire pressioni esterne e continuare a funzionare.
Nel complesso, i ricercatori stimano che la deposizione di azoto aumenti la respirazione globale dei suoli forestali di circa il 5%, perché molte foreste restano ancora limitate dall’azoto. Ma questa media nasconde differenze profonde: alcune foreste vengono stimolate, altre spinte verso condizioni di stress.
Per questo lo studio è rilevante anche oltre il dibattito scientifico. Ridurre l’inquinamento da azoto significa intervenire su agricoltura, trasporti e industria, cioè sulle fonti che rilasciano composti reattivi poi depositati nei suoli. Secondo gli autori, limitare questi apporti può aiutare le foreste a non superare soglie di saturazione e a mantenere più stabile il ciclo del carbonio.
Proteggere il “respiro” dei boschi, quindi, non significa solo piantare nuovi alberi. Significa anche ridurre ciò che, invisibilmente, cade ogni giorno sul suolo che li tiene in vita.
