La “memoria ecologica” dei suoli: il progetto EcoMEMO dell’Università di Bologna studia gli effetti della siccità

La siccità non lascia soltanto segni visibili nei paesaggi o nei raccolti agricoli. Anche il suolo, nel suo complesso sistema biologico, conserva tracce degli eventi climatici estremi. È da questa intuizione che prende forma EcoMEMO, il progetto di ricerca guidato da Alberto Canarini, professore del Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell’Università di Bologna.

Il progetto, finanziato con uno Starting Grant dell’European Research Council da 1,45 milioni di euro, indaga una dimensione ancora poco esplorata dell’ecologia: la capacità dei suoli di sviluppare una “memoria ecologica” delle siccità passate attraverso le comunità microbiche che vivono nel terreno. Comprendere questo fenomeno potrebbe offrire strumenti nuovi per interpretare e prevedere gli effetti degli eventi climatici estremi che accompagnano il cambiamento climatico.

Secondo l’ipotesi di partenza del progetto, gli ecosistemi non reagiscono alle perturbazioni ambientali come sistemi privi di esperienza. Le comunità biologiche possono infatti conservare tracce delle condizioni passate, modificando nel tempo la propria risposta agli stress ambientali successivi.

Il ruolo dei microbi del suolo negli ecosistemi

Al centro dello studio ci sono le comunità microbiche del suolo, costituite da batteri, funghi e altri microrganismi che svolgono funzioni fondamentali per il funzionamento degli ecosistemi terrestri. Questi organismi partecipano a processi chiave come il ciclo del carbonio, la decomposizione della materia organica e il riciclo dei nutrienti, contribuendo alla fertilità dei suoli e alla stabilità degli ambienti naturali.

La ricerca guidata da Alberto Canarini mira a capire se queste comunità microbiche siano in grado di conservare una traccia biologica delle siccità passate e se questa memoria influenzi la capacità degli ecosistemi di reagire a nuovi periodi di aridità.

L’attenzione si concentra sulle caratteristiche biologiche e funzionali dei microrganismi che permettono loro di adattarsi ai cambiamenti ambientali. I microbi del suolo, infatti, possiedono una straordinaria capacità di adattamento e possono modificare rapidamente la propria attività metabolica e la composizione delle comunità in risposta alle condizioni climatiche.

Analizzando i tratti fisiologici e biochimici che sostengono questa memoria ecologica, i ricercatori potranno valutare come tali meccanismi influenzino processi essenziali del suolo, come la respirazione microbica, la decomposizione della materia organica e la disponibilità dei nutrienti per le piante.

Sei siti sperimentali per studiare gli effetti della siccità

Per indagare questi fenomeni il progetto EcoMEMO ha predisposto sei siti sperimentali distribuiti in diverse aree italiane, selezionate per rappresentare condizioni climatiche differenti. In ciascuno di questi luoghi vengono realizzati esperimenti controllati che simulano episodi ripetuti di siccità estrema.

Le simulazioni sono rese possibili grazie a speciali strutture di esclusione della pioggia, che permettono ai ricercatori di ridurre artificialmente le precipitazioni e osservare come il suolo e le comunità microbiche reagiscono nel tempo.

I campioni raccolti nei siti sperimentali vengono poi analizzati in laboratorio attraverso tecniche che combinano biogeochimica del suolo, fisiologia microbica e analisi molecolari. Questo lavoro viene svolto in un laboratorio di nuova realizzazione presso il Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell’Università di Bologna.

Lo studio della memoria ecologica dei microbi potrebbe contribuire a migliorare la comprensione della resilienza degli ecosistemi terrestri di fronte agli effetti del cambiamento climatico. Capire se e come i suoli conservino tracce delle siccità passate permette infatti di valutare la loro capacità di adattamento e di prevedere come reagiranno a condizioni climatiche sempre più estreme.