La “memoria ecologica” del suolo: una strada per contrastare la siccità

I periodi di siccità lasciano dei “ricordi” nelle comunità di microbi che animano il suolo terrestre: una vera e propria “memoria ecologica” che potrebbe aiutarci a capire meglio gli effetti degli eventi climatici estremi causati dal cambiamento climatico.

Ad indagare questa nuova frontiera dell’ecologia è Alberto Canarini, professore al Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell’Università di Bologna, che guida il progetto ERC EcoMEMO (Ecological memory of extreme drought events in soil microbial communities), finanziato con uno Starting Grant da 1,45 milioni di euro.

“L’idea di partenza è che i suoli non reagiscono da zero agli eventi estremi, ma possono conservare una memoria ecologica delle siccità passate, in particolare attraverso le comunità microbiche che regolano processi fondamentali come il ciclo del carbonio e dei nutrienti”, spiega Canarini. “Il nostro obiettivo è capire se e come questa memoria possa modificare la risposta degli ecosistemi a siccità successive, rendendoli più o meno resistenti, e quali meccanismi biologici siano coinvolti”.

La frequenza e l'intensità dei periodi di siccità stanno aumentando in molte aree del nostro pianeta a causa degli effetti del cambiamento climatico, con impatti severi sulla salute degli ecosistemi. Alcuni studi mostrano però che, quando un ambiente subisce ripetuti eventi climatici estremi, può sviluppare una memoria delle perturbazioni passate. Riuscire a comprendere questo meccanismo ci può offrire quindi nuovi strumenti per aiutare gli ecosistemi a resistere meglio alla siccità.

Al centro ci sono le comunità microbiche del suolo: insiemi di microrganismi che vivono e interagiscono nel terreno. Oltre a essere estremamente diversificati, questi abitanti dei suoli hanno una spiccata capacità di adattarsi rapidamente ai cambiamenti ambientali e sono quindi l'elemento su cui concentrarsi per studiare la memoria ecologica.

“Studiando i tratti e le funzioni microbiche che supportano la memoria ecologica, valuteremo il loro impatto sui processi essenziali per la vita del suolo e quindi degli ecosistemi”, dice Canarini. “Scoprendo i meccanismi biochimici e molecolari che consentono ai microbi del suolo di ‘ricordare’ eventi di siccità passati, possiamo infatti valutare in che modo questa memoria influenzi processi essenziali del suolo come la decomposizione, la respirazione e il riciclo dei nutrienti”.

Per fare tutto questo sono stati allestiti sei siti sperimentali in Italia, distribuiti in aree con condizioni climatiche diverse. In ogni sito vengono realizzati esperimenti di siccità estrema ripetuta, grazie a una serie di strutture di esclusione della pioggia. I campioni ottenuti e le loro "memorie ecologiche" vengono poi esplorati con una serie di analisi - dalla biogeochimica del suolo alla fisiologia microbica - in un nuovo laboratorio completamente attrezzato al Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell'Alma Mater.