Comprendere l’impatto degli insetti erbivori sugli ecosistemi forestali
La maggior parte delle foreste assimila attualmente una maggior quantità di anidride carbonica rispetto a quella che rilascia, contribuendo a rallentare l’accumulo di CO2 nell’atmosfera. L’intensità e la durata di questo effetto sono controllate da svariati fattori che influiscono sulla crescita delle piante, dei quali le sostanze nutritive del suolo rappresentano un esempio fondamentale. «Un fattore chiave del ciclo delle sostanze nutritive presenti nelle piante e nel suolo, che è stato sinora trascurato, è costituito dalle attività degli animali e in particolare di quelli erbivori», osserva Daniel Metcalfe, coordinatore del progetto ECOHERB e ricercatore presso l’Università di Umeå, in Svezia. «I pochi studi condotti sull’influenza degli erbivori sul ciclo dei nutrienti nell’ecosistema si sono incentrati sugli animali di grandi dimensioni piuttosto che sugli insetti, sebbene questi ultimi siano estremamente diffusi in numerosi sistemi terrestri.»
L’influenza degli insetti sul ciclo dei nutrienti
Il progetto ECOHERB, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, si è prefisso di colmare questa lacuna. A tal fine, ha creato una rete globale di siti forestali in cui quantificare in modo coordinato e sistematico i contributi apportati dagli insetti erbivori al ciclo delle sostanze nutritive. Le stazioni di monitoraggio sono state istituite conformemente all’obiettivo di coprire ogni tipologia di foresta. La finalità degli esperimenti realizzati era esaminare gli effetti generati dagli escrementi degli insetti sui processi del suolo in diverse condizioni di temperatura e umidità. Attualmente è in corso la fase di integrazione di queste informazioni in modelli ecosistemici all’avanguardia. «L’approccio di base che ho adottato è delineato nel mio precedente lavoro, che ho pubblicato appena prima dell’inizio del progetto», afferma Metcalfe. «Nel corso di ECOHERB sono stato in grado di ampliare in modo sostanziale questi metodi comprovati e collaudati, così da sviluppare una migliore comprensione del ruolo svolto dagli insetti erbivori negli ecosistemi terrestri.» Nella pratica, ciò ha comportato la necessità di superare enormi ostacoli di tipo burocratico e logistico per riuscire a stabilire ed effettuare intense attività di monitoraggio in numerosi siti remoti, situati in decine di paesi diversi. Le difficoltà si sono intensificate durante gli ultimi anni di svolgimento del progetto, colpiti dalla pandemia di COVID-19. «L’esito positivo del progetto testimonia il grande talento e l’impegno del gruppo di ricerca costituito dai ricercatori di dottorato e postdottorato e dai partner di provenienza nazionale che hanno preso parte a ECOHERB», aggiunge Metcalfe.
I fattori alla base del rilascio di carbonio e sostanze nutritive
Nonostante queste criticità, Metcalfe è stato in grado di fornire il quadro più dettagliato e completo mai realizzato finora dei meccanismi e dei fattori alla base del processo di rilascio di carbonio e nutrienti da parte delle foreste mediato dagli insetti erbivori. «Siamo riusciti ad analizzare i meccanismi di rilascio del carbonio e delle sostanze nutritive mediati dagli erbivori in sistemi forestali relativamente indisturbati», osserva. «Grazie alle informazioni ricavate, siamo quindi riusciti a individuare la distribuzione globale degli insetti erbivori e abbiamo compreso meglio la biogeochimica delle foreste.» Nelle Hawaii, ad esempio, Metcalfe e il suo gruppo di ricerca sono stati in grado di quantificare le modalità con cui le sostanze nutritive rilasciate dagli erbivori influenzano alcuni dei più importanti processi ecosistemici, nonché il modo in cui tali meccanismi di azione e controllo vengono regolati dal clima. «Ora stiamo lavorando con diversi gruppi impegnati nella modellizzazione al fine di utilizzare i dati raccolti per elaborare e migliorare vari modelli ecosistemici differenti», sottolinea.
Sforzi di monitoraggio su larga scala
Il lavoro svolto da Metcalfe ha contribuito a mettere in evidenza l’importanza degli sforzi di monitoraggio su larga scala, oltre a dimostrare la fattibilità di sviluppare e ampliare positivamente le ricerche iniziali. «Ritengo che i metodi da noi impiegati e i risultati che abbiamo raggiunto giustificano la fondatezza dell’inclusione degli insetti erbivori, nonché dell’attività degli animali più in generale, nelle simulazioni dei modelli relativi alle funzioni e ai processi ecosistemici», dichiara. «Mi auguro di continuare a lavorare in molti dei siti istituiti, sulla base della fantastica rete di partner nazionali che hanno reso possibile questo lavoro.»
Parole chiave
ECOHERB, ecosistemi, foreste, CO2, insetto, atmosferico, nutriente
