Gli alberi sono organismi assai sensibili alle condizioni ambientali. Sia la loro crescita, sia il loro sviluppo nel tempo è regolato dalle condizioni ambientali e dalla meteorologia. Nelle regioni temperate (ad esempio nell’Europa centrale) una primavera più calda favorisce l’avvio delle fasi fenologiche primaverili come l’emissione delle foglie o la fioritura. Condizioni climatiche calde e umide durante l’estate favoriscono la crescita degli alberi.
Fenologia
La radice "feno" del termine fenologia ha origini latine e significa "aspetto" o "manifestarsi come". La fenologia è la scienza che si occupa della registrazione degli eventi ricorrenti durante l’anno e del relativo sviluppo degli organismi viventi.
Al contrario, la variabilità tra gli anni del verificarsi di questi eventi fenologici fornisce informazioni molto importanti sulle condizioni climatiche del passato. Questo è uno dei motivi che spiega perché le lunghe osservazioni fenologiche e le serie temporali degli anelli di accrescimento, che furono avviate ben prima dell'introduzione di misure strumentali, sono così apprezzate e ricercate. La fenologia, osservando con approccio retrospettivo il lontano passato, permette di ricostruire le condizioni climatiche in relazione alle temperature o le precipitazioni.
Figura 1 - Sezione lungo una carotina legnosa estratta da un castagno. I vasi che trasportano l’acqua appaiono bianchi. Quelli che si sono formati nella calda primavera del 1990 (con temperature medie nei mesi di febbraio e marzo = 9.6°C), presentano una superficie trasversale media della sezione più piccola (0,06 mm2) rispetto a quelle della primavera fredda del 1991 (6,3 °C, 0,09 mm2). Foto: Patrick Fonti (WSL)
Le osservazioni fenologiche sono irripetibili
La differenza principale tra le osservazioni fenologiche e le serie di dati degli anelli di accrescimento di un albero consiste nel fatto che le osservazioni fenologiche non possono essere ricostruite a posteriori. Le lacune nei dati sulle osservazioni fenologiche mancano per sempre. Inoltre una serie storica di osservazioni fenologiche non può essere prolungata nel passato. Il vantaggio degli anelli di accrescimento è che in periodi successivi è sempre possibile carotare, analizzare, datare e misurare la crescita di un albero. Naturalmente deve essere disponibile la porzione di legno prodotta durante il periodo di tempo desiderato.
Ma è proprio vero che non è possibile ricostruire i dati mancanti delle serie storiche fenologiche? Poiché le proprietà degli anelli di crescita dell'albero contengono alcune informazioni sulle condizioni meteorologiche allora presenti, è lecito chiedersi se non vi siano magari caratteristiche visibili sugli anelli di accrescimento che potrebbero fornire informazioni sulle fasi fenologiche del passato.
Gli anelli di accrescimento contengono informazioni sulle fasi fenologiche
Figura 2 – Per riuscire a correlare il momento di una determinata fase fenologica primaverile, per es. l’emissione delle foglie, con le caratteristiche anatomiche dei vasi presenti nel legno iniziale, è indispensabile avere a disposizione una lunga serie di osservazioni fenologiche. Foto: Thomas Reich (WSL)
L'Istituto federale di ricerca per la foresta, la neve e il paesaggio (WSL), in collaborazione con l'Istituto di Geografia dell'Università di Berna ha avviato un progetto per rispondere a questa domanda. Il principio dello studio si basa sull'idea che le caratteristiche anatomiche delle cellule legnose (per esempio le loro dimensioni, la forma ed il numero di cellule presenti) sono in grado di "registrare" ad alta risoluzione temporale le condizioni meteorologiche presenti al momento della loro formazione.
I ricercatori hanno ad esempio scoperto che le dimensioni dei vasi presenti nel legno di castagno primaticcio, che hanno la funzione di trasportare l’acqua lungo il tronco, contengono un segnale sulle temperature presenti all'inizio della stagione primaverile, durante la quale i vasi si sono formati: vasi grossi corrispondono a una primavera fredda (figura 1). Dalle dimensioni dei vasi del legno primaticcio di una sezione di un albero è quindi possibile trarre indicazioni riguardanti le temperature presenti in primavera nei diversi anni. Utilizzando una procedura simile si potrebbe anche provare a correlare il momento di una determinata fase fenologica, come l’emissione delle foglie (figura 2), con le caratteristiche anatomiche dei vasi presenti nel legno primaverile corrispondente. Per far questo si deve tuttavia disporre di lunghe serie storiche di osservazioni fenologiche. Per questo genere di studi, le serie di osservazioni fenologiche sul castagno raccolte al Sud delle Alpi sono ancora troppo brevi in quanto vennero avviate solamente nel 1996.
Traduzione: Fulvio Giudici, Camorino