Ricerche sulle relazioni pianta ambiente

Gruppo di lavoro

• Prof.ssa Paola Fortini (Università degli Studi del Molise); 
• Dott. Luca Quaranta (Università degli Studi del Molise).

Collaborazione con gruppi di ricerca di altri Atenei/Enti nazionali ed internazionali

• Antonio Luca Conte  (University of Campania “Luigi Vanvitelli”, Caserta, Italy);
• Fabrizio Ferretti (CREA Research Centre for Forestry and Wood, Arezzo, Italy);
• Umberto Di Salvatore (CREA Research Centre for Politics and Bioeconomy, Pescara, Italy).

Descrizione

Il cambiamento climatico è una minaccia che mette a rischio lo sviluppo e l’esistenza delle specie che compongono gli habitat a livello nazionale ed europeo. Per questo motivo, è necessario disporre di strumenti utili per valutare lo stato di salute delle piante, che possano restituire un dato confrontabile tra popolazioni della stessa specie e tra le stesse tipologie di habitat.

Le nostre ricerche si sono focalizzate su due approcci complementari:

1. Oak decline
   Il declino delle foreste di querce può essere innescato da un aumento delle anomalie climatiche come ondate di calore, siccità e freddo estremo.
   La nostra ricerca si propone di approfondire le relazioni tra anomalie climatiche e declino delle querce a partire da osservazioni sul campo effettuate nell’Appennino lucano (Italia meridionale) durante l’estate 2017.
   In una prima analisi, immagini satellitari, dati di telerilevamento e dati raccolti a terra, tra cui il Decline Severity index (DES), sono stati elaborati con tecniche GIS per valutare la distribuzione spaziale e l’evoluzione su scala temporale del fenomeno.
   La ricerca sta continuando con l’aggiunta di ulteriori stazioni, anni di campionamento e parametri ambientali.

2. Tratti funzionali delle piante (Plant Functional Traits – PFTs)
   I tratti funzionali delle piante (PFT) sono definiti come tutte le caratteristiche morfo-, fisio- e fenologiche delle piante che influenzano l’idoneità complessiva della pianta attraverso la loro influenza sulla sopravvivenza, la crescita e la riproduzione. Sono stati spesso utilizzati per interpretare le relazioni pianta-ambiente, per fare previsioni sulle possibili conseguenze e per quantificare un’ampia gamma di processi naturali e/o guidati dall’uomo in termini di ecologia delle specie o delle comunità.
   Per proporre un protocollo utile da applicare in habitat e condizioni diverse, sono state applicate cinque PFT a un caso di studio di tre boschi di Quercus cerris L. sottoposti a diverse pratiche forestali nella regione Molise.

Impatto

I primi risultati sul declino delle foreste di querce in Appennino lucano mostrano che, nonostante i picchi di calore raggiunti nel 2015, non è stato possibile evidenziare alcun chiaro segno di declino delle querce solo sulla base delle immagini satellitari di quell’anno. Al contrario, questi segni sono risultati evidenti osservando le immagini satellitari del 2017 e confermati dalla valutazione della gravità del declino effettuata sul campo e ulteriormente supportata dagli indici NDWI (Normalized Difference Water Index) e DNDWI (differential NDWI). Inoltre, per quanto riguarda i fattori che potrebbero aver innescato il declino delle querce del 2017 nell’area di studio, si è ipotizzato che un ruolo importante possa essere stato giocato dalla drastica riduzione delle piogge durante il primo semestre dell’anno.

Un protocollo di analisi basato sulla combinazione di tecniche di telerilevamento e rilievi sul campo sembra l’unica strada percorribile, anche se probabilmente sarà necessario implementare il dettaglio delle analisi effettuate sul campo. Inoltre, un protocollo di campionamento condiviso potrebbe diventare uno strumento importante per realizzare mappe di rischio di deperimento delle querce a grande scala utili per la conservazione del patrimonio forestale in tutta l’area mediterranea.

Relativamente ai PFT, i risultati del primo lavoro svolto hanno mostrato che le piantine provenienti da diversi siti di campionamento presentavano valori simili in tutti i parametri fenotipici. Sono state, invece, osservate differenze statisticamente significative nei PFT. I risultati suggeriscono che le diverse strategie di adattamento messe in atto dai semenzali sono da mettere in relazione con l’ambiente fisico dei siti di campionamento e con le diverse strutture forestali.

Gli studi in situ sui caratteri funzionali vegetali di piantine e piante di specie forestali, fornendo informazioni cruciali sulla loro ecologia, possono assumere una grande importanza per indirizzare le pratiche di gestione forestale. Queste informazioni potranno rivelarsi utili nel prossimo futuro, proprio alla luce delle recenti politiche italiane ed europee legate al contenimento del riscaldamento globale. Le linee guida per il “piano forestale urbano ed extraurbano” del Piano Nazionale di Recupero e Resilienza (Missione 2; Componente 4; Investimento 3.1), recentemente pubblicate dal Ministero della Transizione Ecologica, richiedono specifici riferimenti alle comunità forestali naturali e alla flora legnosa autoctona per proporre modelli di nuove foreste urbane coerenti con le caratteristiche ambientali dei siti e con le tipologie vegetazionali naturali potenziali. Tuttavia, la nuova strategia forestale dell’UE, che prevede di piantare 3 miliardi di alberi in più sul territorio europeo entro il 2030, può diventare un’opportunità per applicare i principi dell’ecologia e della scienza della vegetazione alla gestione sostenibile del territorio.

Pubblicazioni

1	Conte A.L., Di Pietro R., Iamonico D., Di Marzio P., Cillis G., Lucia D., Fortini P., 2019 – Oak decline in the Mediterranean basin: a study case from the southern Apennines (Italy).Plant Sociology 56(2): 69-80. https://doi.org/10.7338/pls2019562/05
2	Quaranta L., Di Marzio P., Di Pietro R., Ferretti F., Di Salvatore U., Fortini P. (2022) Analysis of the functional traits of Quercus cerris L. seedlings in the Molise region (southern Italy). Plant Sociology 59(1): 11-24. https://doi.org/10.3897/pls2022591/02