Fig. 1. Bosco misto danneggiato dalla siccità con diradamento della chioma, ingiallimento degli aghi e delle foglie ed importante mortalità. Il caldo e la siccità danneggiano gli alberi attraverso due meccanismi fisiologici principali: il collasso del sistema di assorbimento idrico e l’insufficiente assimilazione di carbonio. Foto: Andreas Rigling (ETHZ)
Il cambiamento climatico sta modificando le nostre foreste più rapidamente di quanto gli alberi riescano ad adattarsi in modo naturale. Il sapere empirico della pratica forestale, maturato nel corso di generazioni, sta perdendo sempre più affidabilità: non perché sia sbagliato, ma perché si basa su presupposti che perdono validità a seguito dei mutamenti del clima. La comprensione della fisiologia degli alberi fornisce le basi scientifiche per colmare queste lacune: chi comprende perché gli alberi muoiono a causa del caldo e della siccità può orientare le decisioni e le modalità di gestione in modo mirato verso questi punti deboli, invece di cercare un’unica specie arborea «resistente al clima».
Stress climatico: danni e approcci operativi
I mutamenti climatici influiscono sugli alberi in tre modi: stress termico, stress idrico e aumento della pressione di parassiti e malattie (fig. 2).
Fig. 2. Lo stress causato dai cambiamenti climatici influenza la fisiologia degli alberi attraverso meccanismi di danno ben definiti, che compromettono le funzioni e i processi ecosistemici e le prestazioni forestali. La gestione forestale rispettosa del clima interviene su entrambi questi meccanismi. Fonte: Gessler et al. (2026), New Phytologist, modificato.
I primi due tipi di stress innescano i due seguenti meccanismi fisiologici di deperimento:
Insufficienze nell’approvvigionamento idrico: quando un elevato deficit di saturazione del vapore acqueo presente nell'atmosfera (innescato dal calore) si combina con una disponibilità idrica insufficiente nel suolo, la formazione di bolle d'aria (embolie) blocca il sistema di trasporto dell'acqua nello xilema. L'albero inizia a seccare dall'interno. I vasi ostruiti divengono inoltre porte d'accesso per i funghi patogeni.
Carenza di carbonio: per risparmiare acqua, gli alberi chiudono gli stomi presenti sulle foglie o gli aghi. Un meccanismo che finisce per compromettere anche la fotosintesi. Le riserve energetiche si esauriscono, al punto che non è più possibile mantenere né il metabolismo né le difese dagli agenti patogeni.
Entrambi i meccanismi si rafforzano a vicenda, indebolendo gli alberi e rendendoli ancor più vulnerabili agli attacchi di agenti biotici. Una gestione forestale efficace e adattata al clima interviene proprio qui, orientando le misure selvicolturali in modo mirato alla prevenzione di questi meccanismi di danno, invece di puntare a una generica «resistenza climatica», che peraltro non è chiaro come possa essere raggiunta.
Scelta delle specie arboree idonee in un contesto di cambiamenti climatici
Gli alberi provenienti da regioni più aride hanno sviluppato caratteristiche che li rendono più resistenti al collasso del sistema di approvvigionamento idrico: formano legno più denso con vasi conduttori più piccoli, possiedono un sistema di trasporto dell'acqua più resistente, oltre che una regolazione degli stomi più efficiente. Tali caratteristiche possono essere prese in considerazione in modo mirato nella selezione delle specie più idonee e nella scelta delle relative provenienze.
Considerato che gli alberi piantati oggi devono resistere sia alle condizioni climatiche attuali, che a quelle future, la classica selezione delle specie basata sulle condizioni stazionali presenti non è più sufficiente. Il concetto di migrazione assistita offre tre opzioni graduali: lo spostamento delle provenienze all’interno dell’areale di distribuzione di una specie, l’estensione della coltivazione leggermente oltre l’areale storicamente riconosciuto e – come misura di più ampia portata – l’introduzione di specie provenienti da regioni decisamente più calde o più secche. Prima di ricorrere a specie non autoctone, si dovrebbero comunque prendere in considerazione anche specie autoctone rare, che finora sono state poco considerate dal punto di vista selvicolturale.
Occorre peraltro tenere conto di due compromessi: le specie resistenti alla siccità crescono spesso più lentamente negli anni favorevoli e sono svantaggiate nella competizione. Ed inoltre, le specie provenienti da aree di origine più calde possono essere più sensibili al gelo, un rischio che aumenta con l'inizio anticipato della primavera e con le gelate tardive sempre più frequenti.
Modelli di distribuzione delle specie come supporti alle decisioni
Strumenti online come tree-app.ch (Svizzera) o klimafitterwald.at (Austria) forniscono aiuti in fase di selezione delle specie idonee sulla base di previsioni climatiche e di modelli di adattamento degli habitat. È tuttavia importante conoscerne i limiti: gli eventi estremi, le condizioni stazionali presenti e la capacità di adattamento degli alberi non vengono di norma presi in considerazione. Questi strumenti forniscono indicazioni importanti, ma non possono tuttavia sostituire il giudizio e le competenze degli esperti forestali.
Promuovere boschi misti resistenti
Le foreste miste possono attenuare gli stress idrici attraverso tre meccanismi: l’effetto portafoglio distribuisce il rischio su specie arboree che reagiscono allo stress in modo differenziato. La complementarità delle nicchie, ad esempio con diverse profondità delle radici raggiunte dalle diverse specie arboree, consente un utilizzo più efficiente dell’acqua disponibile nel suolo. E infine, attraverso la ridistribuzione idraulica, gli alberi con radici profonde trasportano di notte l’acqua dagli strati profondi umidi verso gli orizzonti superiori più secchi, a beneficio anche delle piante e dei semenzali vicini.
Fig. 3. Popolamento misto ricco di strutture, composto da diverse specie arboree e classi di età. I boschi misti sono in grado di attenuare gli stress idrici grazie alla complementarità delle nicchie, alla ridistribuzione idraulica e all’effetto portafoglio. Tuttavia, se e in che misura questo avvenga, dipende dalle condizioni locali delle stazioni. Foto: Andreas Rigling (ETHZ)
Il fatto che questi vantaggi si manifestino in modo naturale, e in che misura, dipende in modo determinante dall’andamento storico delle siccità che hanno condizionato le varie stazioni. Tuttavia, questi meccanismi possono essere favoriti attraverso una scelta consapevole della composizione delle specie arboree. Laddove il fuoco rappresenta un rischio, l’inserimento di latifoglie resistenti agli incendi nei boschi di conifere offre una protezione supplementare.
L’andamento storico delle siccità determina l'effetto delle mescolanze
La diversità delle specie riduce lo stress idrico nelle foreste che in passato hanno subito siccità regolari. Nelle foreste non sottoposte a stress idrici regolari, invece, essa può aumentare la vulnerabilità. Le specie arboree adattate a stazioni umide dispongono di una maggiore competitività negli spazi aerei occupati dalle chiome piuttosto che di apparati radicali profondi. Quando i popolamenti costituiti da tali specie arboree subiscono una siccità, il rapporto sfavorevole tra radici e parte aerea può aumentare la pressione da stress. L'introduzione di specie con apparati radicali più profondi migliora in modo mirato la complementarità delle nicchie. Anche in questo caso va notato che le specie che si sono adattate alla siccità possono essere meno competitive in periodi di buona disponibilità idrica. In questi casi, le misure selvicolturali adottate potrebbero dover garantire una riduzione della competizione.
Ispirarsi alle foreste aride
Nel corso dell'evoluzione, gli ecosistemi delle regioni aride hanno sviluppato meccanismi che consentono agli alberi di sopravvivere in condizioni di estrema siccità. Alcuni di questi sono riscontrabili anche nelle foreste temperate o boreali e possono essere promossi attraverso una gestione forestale mirata.
La ridistribuzione idrica può essere rafforzata in modo mirato scegliendo specie con radici profonde, come diverse specie di quercia. Nelle foreste temperate e subtropicali con periodi di siccità regolari, sono state misurate quantità d'acqua ridistribuite idraulicamente pari a circa un terzo dell'assorbimento idrico totale effettuato dagli alberi di grandi dimensioni.
Assorbimento idrico tramite foglie e corteccia: molte specie arboree possono assorbire acqua direttamente dalla nebbia, dalla rugiada e dalle pioggerelle leggere – ciò è stato dimostrato anche per il faggio europeo, l’acero riccio e diverse specie di pino. L’acqua assorbita tramite le foglie può essere trasportata dall’albero fino alle radici e funge da riserva aggiuntiva nei periodi di siccità.
Effetto convettivo delle chiome: le superfici irregolari e pluristrato delle chiome generano turbolenze d'aria che cedono calore all'atmosfera tramite sensibili flussi termici, senza consumare acqua. Questo meccanismo diventa rilevante quando il raffreddamento basato sulla traspirazione è limitato dalle carenze d'acqua e protegge le foglie da temperature di surriscaldamento critiche.
Per la gestione forestale ciò significa che, nella scelta delle specie e nella fase di rinnovazione dei popolamenti, si dovrebbero prendere consapevolmente in considerazione le specie con caratteristiche che favoriscono questi meccanismi. I popolamenti strutturalmente diversificati e multistrato, che sono comunque un obiettivo della gestione forestale naturalistica, favoriscono ulteriormente l’effetto di questi movimenti convettivi dell’aria.
Densità, strutture e periodi di produzione dei popolamenti boschivi
Una riduzione della densità dei popolamenti abbassa il fabbisogno idrico complessivo e aumenta la disponibilità di acqua per gli alberi rimanenti. Nelle regioni aride, il diradamento migliora in modo affidabile la resistenza ai periodi siccitosi. Nei popolamenti umidi e ben riforniti è necessaria cautela: dopo l’intervento, gli alberi investono inizialmente molto nell’espansione delle chiome, prima che l’apparato radicale sia ricresciuto. Se in questo lasso di tempo si verifica una siccità, gli alberi risultano particolarmente esposti a causa del rapporto sfavorevole tra radici e parte aerea dell’albero, caratterizzata da un sovraccarico temporaneo della componente delle chiome. Interventi ripetuti e moderati sono quindi preferibili rispetto a singoli diradamenti intensivi, anche se comportano costi di gestione più elevati.
Fig. 4. Popolamento diradato con chiome meno dense degli alberi rimasti in piedi. La riduzione della densità del popolamento comporta una diminuzione del fabbisogno idrico complessivo: nelle stazioni aride, questo rappresenta un mezzo efficace per aumentare la resistenza alla siccità. Nei siti più umidi, invece, è necessaria cautela per evitare un eccesso strutturale del volume delle chiome, sbilanciato a fronte di una massa radicale ridotta. Foto: Hubert Schmid (WSL)
Gli alberi più grandi e più alti sono in linea di principio più vulnerabili alle condizioni di carenza idrica: l’acqua deve infatti essere trasportata contro la forza di gravità su distanze maggiori, mentre le chiome sono maggiormente esposte al calore, al vento e alla siccità atmosferica. Un rapporto più basso tra altezza dell’albero e diametro del fusto – ottenibile tramite diradamenti precoci e ripetuti – riduce questo rischio e aumenta al contempo la stabilità contro tempeste e neve.
Tempi di produzione più brevi riducono l’esposizione a eventi estremi e consentono un adattamento più rapido dell’effetto portafoglio delle specie arboree presenti. Le strutture disetanee attenuano meglio gli episodi di siccità a livello di popolamento e mantengono l’efficienza nell’approvvigionamento idrico per periodi più lunghi. I tempi di produzione più brevi hanno però un prezzo: riducono lo stoccaggio di carbonio e possono compromettere la biodiversità, poiché abbassano i valori forestali connessi con gli alberi secolari e la continuità degli habitat. Ciò può essere contrastato attraverso la conservazione mirata di aree forestali invecchiate in stazioni protette, come quelle presenti su pendii ombreggiati o in avvallamenti umidi.
Approvvigionamento di nutrienti nel contesto dei cambiamenti climatici
Un'elevata disponibilità di nutrienti favorisce la crescita della componente arborea aerea a scapito di quella delle radici, aumentando così la vulnerabilità alla siccità. La fertilizzazione rafforza questo effetto: stimola la biomassa aerea, riduce il rapporto tra componenti ipogea ed epigea e riduce la frequenza delle consociazioni micorriziche. Anche gli elevati apporti di azoto atmosferico agiscono in questa direzione. Una concimazione sistematica dei popolamenti a rischio di siccità è quindi controindicata. L'alternativa più sostenibile è la combinazione di specie arboree che possiedono strategie di assorbimento dei nutrienti complementari. L’apporto di calcio può favorire il recupero dopo periodi di siccità, ma i meccanismi d'azione non sono ancora stati sufficientemente studiati – un ricorso a tali pratiche su larga scala non è pertanto consigliabile.
Conclusioni per la pratica
La gestione forestale basata sull'ecofisiologia delle piante non è una ricetta universale, ma un modello di pensiero che consiste nel capire cosa uccide gli alberi sottoposti a stress e scegliere misure che agiscano proprio su questo aspetto (fig. 5).
Fig. 5. Panoramica delle principali pratiche di gestione forestale rispettose del clima e relative considerazioni fondamentali nell'adattamento delle foreste ai cambiamenti climatici. Fonte: Gessler et al. (2026), New Phytologist, adattato.
I singoli strumenti, come la scelta delle specie arboree, la loro mescolanza, il diradamento e la diversità strutturale, non agiscono in modo isolato, ma in sinergia. Il loro effetto combinato dipende inoltre dalle condizioni stazionali: ciò che nelle regioni aride aumenta la resistenza alla siccità, in stazioni umide può temporaneamente avere l’effetto opposto.
Tre principi guidano questo approccio:
- Diversificare, ovvero combinare specie, provenienze, strutture e caratteristiche funzionali in modo da creare diversità, complementarità e compensazione reciproca.
- Osservare, monitorando attivamente le reazioni degli alberi dopo gli interventi, individuando tempestivamente le anomalie e correggendole.
- Agire in funzione delle condizioni stazionali, senza intraprendere alcuna misura che non abbia dapprima valutato la disponibilità idrica locale, l’andamento storico delle siccità e i rapporti di competizione.
Le foreste che vengono costituite oggi vivranno nelle condizioni climatiche della seconda metà del secolo. Ciò non richiede la perfezione, ma una direzione chiara, orientata alla fisiologia degli alberi inseriti nel loro contesto ecologico.
Traduzione: Fulvio Giudici, Gordola
Bibliografia
Gessler A., Grünzweig J.M., Bigio L., Hartmann H., McDowell N., Krumm F., … Bottero A. (2026) Shaping future forests: how can ecophysiology support climate-smart forest management? New Phytologist. doi.org/10.1111/nph.71007