Yale Environment 360
Gli ecosistemi della savana africana – che includono le pianure ricoperte di alberi spinosi del Serengeti, i boschi aperti del Kruger National Park e le savane secche di sabbia rossa del Kalahari – occupano circa il 70% del continente a sud del deserto del Sahara. E la prova è sempre più evidente che questi paesaggi iconici e biodiversi stanno cambiando man mano che i livelli crescenti di anidride carbonica nell’atmosfera alimentano la crescita degli alberi a scapito delle erbe, portando a un paesaggio sempre più boscoso.
Un sondaggio del 2012 su appezzamenti sperimentali nelle savane sudafricane – dove incendi, precipitazioni e pressione degli erbivori sono rimasti costanti per decenni – mostra grandi aumenti di massa delle piante legnose, che gli autori attribuiscono principalmente al cosiddetto “effetto di fertilizzazione CO2”, il miglioramento della crescita delle piante causato dall’aumento di anidride carbonica atmosferica. Uno studio di modellazione pubblicato sulla rivista Nature l’anno scorso descrive un recente e rapido spostamento di vaste aree di praterie e savane africane verso stati più densamente vegetati e boscosi, una tendenza che dovrebbe accelerare nei prossimi decenni con l’aumento delle concentrazioni atmosferiche di CO2. Ci sono già segni che gli animali di campagna come il ghepardo stanno soffrendo mentre la savana diventa più boscosa.
Questa tendenza non è limitata all’Africa. Uno studio australiano pubblicato il mese scorso, che si è basato in parte su dati satellitari, conclude che la copertura del fogliame nelle zone calde e aride di tutto il mondo è aumentata di circa l’11% negli ultimi tre decenni a causa di livelli di CO2 più elevati. Randall Donohue e colleghi dell’agenzia scientifica nazionale australiana, conosciuta come CSIRO, e l’Università Nazionale Australiana hanno detto che l’effetto della fertilizzazione di CO2 “è ora un processo significativo della superficie terrestre” che modella gli ecosistemi in gran parte del pianeta.
Guy Midgley, un importante ricercatore del clima sudafricano che è autore di diversi documenti sulla fertilizzazione di CO2, ha detto che l’aumento del verde nelle zone aride descritto nel documento australiano è “fenomenale”. Lo studio, ha detto, è una preziosa aggiunta al crescente corpo di prove che la crescente concentrazione di anidride carbonica atmosferica sta cambiando direttamente gli ecosistemi terrestri, indipendentemente dall’aumento della temperatura.
Anche se alcuni potrebbero vedere un aumento della crescita delle piante nel deserto come positivo, un’espansione della vegetazione legnosa nelle savane e nelle praterie potrebbe avere gravi effetti negativi, ha ammonito Midgley. Potrebbe minacciare le popolazioni di animali selvatici e le riserve d’acqua, poiché gli alberi e gli arbusti usano più acqua delle erbe. Potrebbe persino amplificare il riscaldamento globale, poiché gli alberi, essendo generalmente più scuri delle erbe, possono assorbire più radiazioni solari.
Le savane sono il risultato di una battaglia per lo spazio vitale tra erbe e alberi che nessuna delle due parti ha vinto.
Le savane possono essere viste come il risultato di una battaglia per lo spazio vitale tra erbe e alberi che nessuna delle due parti ha vinto, ha detto Midgley, direttore capo della divisione cambiamento climatico e bioadattamento del South African National Biodiversity Institute. Se le erbe dovessero vincere la battaglia, ne risulterebbero praterie senza alberi. Se gli alberi dovessero vincere, la savana diventerebbe un bosco sempre più denso. Molte savane africane si trovano in aree che hanno precipitazioni sufficienti per sostenere una foresta densa, ma il fuoco e i grandi erbivori, come gli elefanti, abbattono costantemente gli alberi, dando spazio alle erbe per crescere e mantenendo un equilibrio approssimativo tra le due parti. Il “bush encroachment” osservato in ampie fasce dell’Africa meridionale negli ultimi decenni è un esempio dell’equilibrio tra erbe e alberi che viene sconvolto, dice.
Negli ultimi decenni, in ampie fasce dell’Africa meridionale, gli allevatori e i manager della fauna selvatica hanno notato un aumento della vegetazione legnosa. Arbusti e alberi hanno invaso le praterie, trasformandole in savane. Le savane sono diventate più densamente boscose, a volte in modo impenetrabile. Prove aneddotiche e fotografie di serie temporali indicano che questa tendenza si è accelerata negli anni ’80, e alla fine di quel decennio “bush encroachment” era un termine comunemente usato per ciò che stava accadendo nei pascoli e nelle aree naturali di tutto il subcontinente.
La Namibia, un paese generalmente arido e scarsamente popolato a nord-ovest del Sudafrica, è stato particolarmente colpito; circa 26 milioni di ettari (64 milioni di acri) del paese sono stati invasi da piante legnose indesiderate, che soffocano le aree di pascolo. Poiché gli alberi usano più pioggia delle erbe, riducono anche significativamente la ricarica delle falde acquifere e il deflusso nei fiumi. La perdita delle praterie è una delle ragioni per cui la produzione di carne bovina del paese è ora dal 50 al 70 per cento al di sotto dei livelli del 1950, secondo alcune stime. L’invasione dei cespugli costa alla piccola economia della Namibia fino a 170 milioni di dollari all’anno.
I cambiamenti nelle savane stanno colpendo anche la fauna selvatica. Gli ambientalisti in Namibia, che ospita la più grande popolazione di ghepardi rimasta al mondo, hanno iniziato a trovare ghepardi affamati con gravi lesioni agli occhi circa venti anni fa. Non solo le loro prede di pianura sono affollate dagli alberi, ma i ghepardi – che preferiscono cacciare in aree aperte dove possono sfruttare la loro famosa velocità – sono anche accecati dalle spine delle piante legnose che stanno conquistando il paesaggio.
Gli ornitologi che studiano l’avvoltoio del Capo, uno spazzino minacciato dell’Africa meridionale, hanno scoperto che evita di cercare carcasse di animali in aree ricoperte da cespugli. Gli avvoltoi del Capo sono uccelli grandi e pesanti che hanno bisogno di una lunga e chiara corsa di decollo per lanciarsi in aria. Per evitare di diventare pasto per i predatori, sembra che gli avvoltoi semplicemente non atterrino dove la boscaglia sembra troppo fitta per poter decollare di nuovo. La specie, una volta numerosa in Namibia, non vi si riproduce più.
Negli anni ’80 e ’90, l’opinione predominante era che la cattiva gestione del territorio, in particolare il pascolo eccessivo, fosse la causa principale dell’invasione della boscaglia perché gli alberi colonizzano facilmente le chiazze di terra nuda create quando troppe pecore e bovini distruggono le erbe perenni. Alcuni esperti, tuttavia, hanno notato che le fattorie ben gestite spesso soffrono anche dell’invasione dei cespugli. Anche se il pascolo eccessivo può contribuire all’invasione dei cespugli, essi sentivano che qualche cambiamento ambientale più grande stava aiutando le piante legnose a dominare le erbe.
Nel 2000, Midgley si è unito a William Bond, un ecologo dell’Università di Città del Capo, per pubblicare un documento che propone un meccanismo per cui l’aumento di CO2 atmosferica potrebbe favorire gli alberi rispetto alle erbe nella loro battaglia per il territorio nelle savane africane. In queste savane, le erbe sono più infiammabili e più tolleranti al fuoco degli alberi – trasportano il fuoco attraverso il paesaggio e ricrescono rapidamente dopo un incendio, richiedendo meno tempo (e meno acqua, nutrienti del suolo e carbonio atmosferico) per raggiungere la maturità rispetto agli alberi.
Per stabilirsi nel paesaggio, gli alberi della savana devono raggiungere un’altezza di circa quattro metri per evitare che i loro fusti e le loro corone siano distrutti dal fuoco alimentato dall’erba. In altre parole, gli alberi si stabiliscono solo se viene data loro una pausa dal fuoco abbastanza lunga da costruire steli sufficientemente alti da crescere ben al di sopra della zona delle fiamme. (Molti alberi della savana africana non vengono uccisi completamente dal fuoco, ma ricrescono dalle radici dopo che le loro parti fuori terra sono state distrutte).
Superando le erbe per l’acqua, i nutrienti e la luce, gli alberi iniziano a prendere il controllo del paesaggio.
Ricerche passate hanno mostrato che gli alberi della savana di solito impiegano quattro o più anni per raggiungere un’altezza resistente al fuoco, ma la maggior parte delle savane africane bruciano ogni uno o tre anni, quindi è solo quando c’è una rara pausa più lunga del normale tra gli incendi che gli alberi possono maturare. Più CO2 nell’aria significa che gli alberi possono teoricamente costruire i loro steli e radici ad alta intensità di carbonio più a lungo, più spesso e più velocemente. Bond e Midgley hanno ipotizzato che a causa di questo, gli alberi potrebbero crescere e ricrescere più velocemente dopo un incendio rispetto a qualche decennio fa, quando il livello di CO2 atmosferico era più basso, aumentando così le loro possibilità di raggiungere un’altezza resistente al fuoco. Poi, superando le erbe per l’acqua, i nutrienti e la luce, gli alberi potrebbero dominare il paesaggio.
Più recentemente, per testare se gli alberi della savana crescono più velocemente in presenza di maggiori concentrazioni atmosferiche di CO2, Bond e il collega di Midgley, Barney Kgope, hanno fatto crescere piantine di alberi ed erbe della savana africana in camere che gli hanno permesso di variare i livelli di CO2 nell’aria attorno alle piante. I risultati, pubblicati nel 2010, sono sorprendenti. Alcuni alberi della savana cresciuti in un’atmosfera di 370 parti per milione (ppm) di anidride carbonica (un po’ più basso del livello odierno di 400 ppm) sono cresciuti più del doppio più velocemente delle stesse specie cresciute nell’atmosfera pre-industriale di 280 ppm di CO2. Non solo gli alberi cresciuti a 370 ppm erano più alti di quelli cresciuti in concentrazioni preindustriali di CO2, ma avevano spine più grandi per proteggersi dagli erbivori e sistemi di radici molto più estesi delle loro controparti preindustriali. Erano, nei termini di Bond, diventati “superalberi”.
Il ricercatore Donohue ha detto che anche se le immagini satellitari utilizzate nel suo nuovo studio australiano non distinguono tra erbe verdi e piante verdi legnose, le tendenze osservate da lui e dai suoi colleghi sono coerenti con un aumento generale della biomassa vegetale in tutta l’Africa a causa della fertilizzazione di CO2. Anche se alcune notizie hanno riportato i risultati del suo studio come dimostrazione di un “lato positivo” del cambiamento climatico perché i deserti stanno “rinverdendo”, Donohue ha messo in guardia contro questa interpretazione unilaterale. “Ci saranno vincitori e vinti”, ha detto, perché l’aumento della vegetazione in alcune zone aride può aumentare la biodiversità locale, ma può anche danneggiare le specie adattate agli habitat meno vegetati.
Guy Midgley ha una visione più pessimistica dell’influenza apparentemente crescente della CO2 atmosferica. “Ci piacciono i nostri ecosistemi non forestali”, ha detto, notando che a parte gli impatti che un aumento delle piante legnose avrà sulla fauna selvatica delle praterie e sugli allevamenti di bestiame, le praterie del paese formano spartiacque che alimentano fiumi vitali per l’economia. Gli studi dimostrano che i rendimenti idrici dei bacini idrografici sudafricani calano significativamente quando sono invasi da alberi alieni, uno dei motivi per cui il governo spende milioni di dollari all’anno per rimuoverli.
“Siamo in un mondo nuovo e coraggioso dal punto di vista delle piante – è un po’ spaventoso”, dice uno scienziato.
Gli ecologisti sudafricani stanno cercando di capire come impedire agli alberi di prendere il sopravvento sulle savane, forse con “tempeste di fuoco” – incendi controllati impostati in giorni caldi e secchi per massimizzare il calore che generano – o un attento diradamento degli alberi. Ma gli incendi super-caldi potrebbero avere i loro effetti negativi sugli ecosistemi, e il diradamento manuale potrebbe essere troppo costoso.
Midgley ha detto che raggiungendo l’attuale livello di 400 ppm di anidride carbonica atmosferica, “abbiamo riportato indietro l’orologio evolutivo di 5 milioni di anni in meno di un secolo. È un cambiamento massiccio nel modo in cui funzionano i nostri ecosistemi”. Ha notato che il CO2 atmosferico potrebbe raggiungere 600 ppm entro il 2100, un livello visto per l’ultima volta durante l’Eocene di 34-55 milioni di anni fa, quando le foreste coprivano quasi tutto il pianeta e molto prima che si evolvessero le erbe moderne e i grandi mammiferi della savana che conosciamo oggi.
“Siamo in un mondo nuovo e coraggioso dal punto di vista delle piante”, ha detto William Bond. “È un po’ spaventoso. I nostri animali di pianura hanno le spalle al muro”. I nuovi alberi invasori non faranno nulla di significativo per combattere il cambiamento climatico, ha detto, perché sono un sink di carbonio trascurabilmente piccolo in termini globali.