GLI ALBERI E LE FORESTE VETUSTE
file: foreste_vetuste
“E ‘importante che noi comprendiamo i processi che influenzano e regolano i climi del passato e il nostro studio fa un importante passo avanti nella comprensione di quanto sia complessa la vita delle piante della Terra che regolano e modificano il clima che conosciamo sulla Terra oggi “
Particolare della foresta di faggi – Parco Naturale dei Monti Aurunci
Ricercatori britannici hanno identificato un meccanismo biologico che potrebbe spiegare come l’anidride carbonica atmosferica della Terra e il clima sono stati stabilizzati nel corso degli ultimi 24 milioni di anni. Quando i livelli di CO2 sono diventati troppo bassi per le piante per crescere bene , le foreste sembrano aver mantenuto il clima sotto controllo rallentando la rimozione di anidride carbonica dall’atmosfera . I risultati sono ora pubblicati in Biogeosciences , una rivista ad accesso aperto della European Geosciences Union ( EGU ) . (testo astratto pubblicato qui sotto)
“Quando la concentrazione di CO2 nell’atmosfera diminuisce , la Terra perde il suo effetto serra , che può portare a condizioni glaciali “, spiega l’autore Joe Quirk dell’Università di Sheffield . “Negli ultimi 24 milioni di anni , le condizioni geologiche erano tali che la CO2 atmosferica potrebbe essere scesa a livelli molto bassi – ma non scendono al di sotto di una concentrazione minima di circa 180-200 parti per milione. Perché ? ”
fonte: NOAA
Prima dell’avvento dei combustibili fossili , i processi naturali controllavano l’anidride carbonica atmosferica in eccesso . Le eruzioni vulcaniche , ad esempio , rilasciavano CO2 , mentre fenomeni atmosferici sui continenti la riumuovevano dall’atmosfera nel corso di milioni di anni . Agenti atmosferici che provvedevano alla scomposizione dei minerali all’interno di rocce e terreni , molti dei quali silicati . I Silicati cosi formati a contatto con l’acido carbonico ( pioggia e CO2 atmosferica ), contribuivano in un processo per rimuovere l’anidride carbonica dall’atmosfera. Inoltre, i prodotti di queste reazioni erano trasportati negli oceani dai fiumi dove la definitiva formazione di rocce carbonate come calcare bloccavano il carbonio sul substrato marino per milioni di anni ,impedendogli di formare biossido di carbonio nell’atmosfera .
Le foreste aumentano i fenomeni atmosferici perché gli alberi e i funghi associati alle loro radici , scompongono rocce e minerali nel terreno per ottenere le sostanze nutrienti per la crescita . Il team di Sheffield ha scoperto che quando la concentrazione di CO2 era bassa – a circa 200 parti per milione ( ppm) – gli alberi e funghi erano molto capaci di scomporre i minerali silicati , che potrebbero aver ridotto il tasso di rimozione del CO2 dall’atmosfera .
“Abbiamo ricreato le condizioni ambientali del passato per gli alberi facendoli crescere a bassa CO2, alla concentrazione attuale, e, ad elevati livelli di CO2 in camere di crescita ad ambiente controllato “, dice Quirk . “Abbiamo utilizzato tecniche di imaging digitale ad alta risoluzione per mappare le superfici dei grani di minerali e valutare come sono stati ripartiti e alterati dai funghi associati con le radici degli alberi . ”
Come riportato in Biogeosciences , i ricercatori hanno trovato che bassi livelli di CO2 nell’atmosfera funzionano come un freno per gli alberi ‘ fame di carbonio ‘ . Quando la concentrazione di biossido di carbonio scende da 1500 ppm a 200 ppm , i fenomeni atmosferici diminuiscono di 1/3 , diminuendo la capacità delle foreste di rimuovere la CO2 dall’atmosfera .
I fenomeni atmosferici controllati da alberi e funghi diminuiscono a causa delle basse emissioni di CO2, riducendo cosi la capacità delle piante di effettuare la fotosintesi , il che significa meno carbonio – e meno energia viene fornita alle radici e ai funghi simbionti. Questo , a sua volta , significa che c’è meno assorbimento dei nutrienti minerali nel terreno , che rallenta i tassi atmosferici nel corso di milioni di anni .
“Gli ultimi 24 milioni anni si è verificata una crescita delle montagne su Ande e Himalaya , che ha aumentato la quantità di silicati e minerali nel terreno che potrebbero essere stati soggetti a fenomeni atmosferici nel tempo . L’aumento di fenomeni atmosferici delle rocce di silicati in alcune parti del mondo, è probabile che abbiano causato un declino globale dei livelli di CO2 ” , spiega Quirk . Ma la concentrazione di CO2 non è mai sceso al di sotto di 180-200 ppm perché gli alberi e i funghi hanno ridotto la scomposizione dei minerali a quelle basse concentrazioni di anidride carbonica atmosferica .
“E ‘importante che noi comprendiamo i processi che influenzano e regolano i climi del passato e il nostro studio fa un importante passo avanti nella comprensione di quanto sia complessa la vita delle piante della Terra che regolano e modificano il clima che conosciamo sulla Terra oggi “, conclude Quirk
fonte: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-01/egu-afs012214.php
Weathering by tree-root-associating fungi diminishes under simulated Cenozoic atmospheric CO2 decline
Abstract. Trees dominate terrestrial biotic weathering of silicate minerals by converting solar energy into chemical energy that fuels roots and their ubiquitous nutrient-mobilising fungal symbionts. These biological activities regulate atmospheric CO2 concentrations ([CO2]a) over geologic timescales by driving calcium and magnesium fluvial ion export and marine carbonate formation. However, the important stabilising feedbacks between [CO2]a and biotic weathering anticipated by geochemical carbon cycle models remain untested. We report experimental evidence for a negative feedback across a declining Cenozoic [CO2]a range from 1500 to 200 ppm, whereby low [CO2]a curtails mineral surface alteration via trenching and etch pitting by arbuscular mycorrhizal (AM) and ectomycorrhizal (EM) fungal partners of tree roots. Optical profile imaging using vertical scanning interferometry reveals changes in nanoscale surface topography consistent with a dual mode of attack involving delamination and trenching by AM and EM fungal hyphae on phyllosilicate mineral flakes. This is consistent with field observations of micropores in feldspar, hornblende and basalt, purportedly caused by EM fungi, but with little confirmatory evidence. Integrating these findings into a process-based biotic weathering model revealed that low [CO2]a effectively acts as a “carbon starvation” brake, causing a three-fold drop in tree-driven fungal weathering fluxes of calcium and magnesium from silicate rock grains as [CO2]a falls from 1500 to 200 ppm. The feedback is regulated through the action of low [CO2]a on host tree productivity and provides empirical evidence for the role of [CO2]a starvation in diminishing the contribution of trees and mycorrhizal fungi to rates of biological weathering. More broadly, diminished tree-driven weathering under declining [CO2]a may provide an important contributory mechanism stabilising Earth’s [CO2]a minimum over the past 24 million years.
Citation: Quirk, J., Leake, J. R., Banwart, S. A., Taylor, L. L., and Beerling, D. J.: Weathering by tree-root-associating fungi diminishes under simulated Cenozoic atmospheric CO2 decline, Biogeosciences, 11, 321-331, doi:10.5194/bg-11-321-2014, 2014.
http://www.biogeosciences.net/11/321/2014/bg-11-321-2014.html