Gli scienziati della NASA scoprono che la vegetazione della tundra diventerà più alta e più verde fino al 2100

Il riscaldamento globale sta modificando la struttura della vegetazione delle foreste dell’estremo nord. È una tendenza che, secondo i ricercatori della NASA, continuerà almeno fino alla fine di questo secolo. Il cambiamento nella struttura delle foreste potrebbe assorbire più anidride carbonica (CO2), un gas serra, dall’atmosfera, o aumentare lo scongelamento del permafrost, portando al rilascio di emissione di vecchio carbonio.

Milioni di dati provenienti dalle missioni Ice, Cloud, and land Elevation Satellite 2 (ICESat-2) e Landsat hanno contribuito a fornire dati per questa ultima ricerca, che sarà utilizzata per perfezionare i modelli computerizzati di previsione climatica.

I paesaggi della tundra stanno diventando più alti e più verdi

Con il riscaldamento climatico, la vegetazione delle foreste dell’estremo nord sta cambiando con la comparsa di più alberi e arbusti. Questi cambiamenti nella struttura della vegetazione delle foreste boreali e della tundra continueranno almeno per i prossimi 80 anni, secondo gli scienziati della NASA in uno studio pubblicato di recente.

Le foreste boreali crescono generalmente tra i 50 e i 60 gradi di latitudine nord e coprono gran parte dell'Alaska, del Canada, della Scandinavia e della Russia. Il bioma ospita alberi sempreverdi come pini, abeti rossi e abeti. Più a nord, il permafrost e la breve stagione di crescita del bioma della tundra hanno storicamente reso difficile l’esistenza di grandi alberi o fitte foreste. La vegetazione di queste regioni è costituita, invece, da arbusti, muschi ed erbe aromatiche. Il confine tra i due biomi è difficile da discernere.

Studi precedenti hanno scoperto che la crescita delle piante alle alte latitudini aumenta e si sposta verso nord verso aree che precedentemente erano scarsamente coperte da arbusti ed erbe della tundra. Ora, il nuovo studio condotto dalla NASA rileva una maggiore presenza di alberi e arbusti in quelle regioni della tundra e delle foreste di transizione adiacenti, dove le regioni boreali e la tundra si incontrano.

Si prevede che ciò continui almeno fino alla fine del secolo. "I risultati di questo studio fanno avanzare un numero crescente di lavori che riconoscono un cambiamento nei modelli di vegetazione all'interno del bioma della foresta boreale", ha affermato Paul Montesano, autore principale dell'articolo e ricercatore presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland .

"Abbiamo utilizzato i dati satellitari per monitorare l'aumento della crescita della vegetazione in questo bioma dal 1984, e abbiamo scoperto che è simile a ciò che i modelli computerizzati prevedono per i prossimi decenni. Questo dipinge un quadro di continui cambiamenti nei prossimi 80 anni circa, che è particolarmente forte nelle foreste di transizione.

Gli scienziati hanno trovato previsioni di “cambiamenti positivi nell’altezza media” in tutta la tundra e nei paesaggi forestali di transizione (tra boreale e tundra) inclusi in questo studio. Ciò suggerisce che alberi e arbusti diventeranno più grandi e più abbondanti nelle aree in cui attualmente sono scarsi.

"L'aumento della vegetazione corrispondente al cambiamento può potenzialmente compensare parte dell'impatto dell'aumento delle emissioni di CO2 assorbendo più CO2 attraverso la fotosintesi", ha affermato il coautore dello studio Chris Neigh, scienziato del progetto Landsat 8 e 9 della NASA a Goddard.

Il carbonio assorbito attraverso questo processo verrebbe poi immagazzinato negli alberi, negli arbusti e nel suolo. Il cambiamento nella struttura della foresta potrebbe anche causare lo scongelamento delle zone di permafrost, poiché la vegetazione di colore più scuro assorbe più luce solare, che potrebbe rilasciare CO2 e metano immagazzinati nel suolo per migliaia di anni.

Uno studio usando i dati satellitari

Nel loro articolo pubblicato su Nature Communications Earth & Environment, gli scienziati della NASA hanno descritto la combinazione di dati satellitari, apprendimento automatico, variabili climatiche e modelli climatici utilizzati per modellare e prevedere quale sarà la struttura forestale nei prossimi anni. Nello specifico, hanno analizzato quasi 20 milioni di dati provenienti dal satellite ICESat-2 della NASA.

Hanno poi confrontato questi dati con decine di migliaia di scene delle foreste boreali nordamericane tra il 1984 e il 2020 ottenute da Landsat, una missione congiunta della NASA e dello United States Geological Survey. Per creare modelli con quantità di dati così grandi sono necessarie capacità informatiche avanzate, chiamate progetti "big data". La missione ICESat-2 utilizza uno strumento laser chiamato lidar per misurare l'altezza degli elementi sulla superficie terrestre (come calotte glaciali o alberi) dal punto di vista dello spazio.

Nello studio, gli autori hanno esaminato queste misurazioni dell’altezza della vegetazione nell’estremo nord per capire come sia l’attuale struttura della foresta boreale. Gli scienziati hanno poi modellato diversi scenari climatici futuri, adattandoli a diversi scenari di temperatura e precipitazioni, per mostrare come apparirebbe la struttura forestale in risposta a questi cambiamenti.

"Il nostro clima sta cambiando e, mentre cambia, influenza quasi tutto in natura", ha affermato Melanie Frost, scienziata di telerilevamento presso il Goddard Center della NASA. “È importante che gli scienziati comprendano come stanno cambiando le cose e utilizzino tale conoscenza per informare i nostri modelli climatici”.

Riferimenti allo studio:

Paul M. Montesano et al, A shift in transitional forests of the North American boreal will persist through 2100, Communications Earth & Environment (2024). DOI: 10.1038/s43247-024-01454-z