Due ricercatori dell’Istituto Weizmann, Tamir Klein e il dottorando Ido Rog del Dipartimento di Scienze vegetali e ambientali, con le loro indagini sono riusciti a scoprire relazioni finora sconosciute nella vita di una foresta: intricate reti di funghi collegano tra loro le radici di diverse specie di alberi, consentendo alle piante di scambiarsi minerali, sostanze nutritive, acqua e carbonio; in cambio le piante rilasciano carbonio proprio ai funghi.
Le relazioni simbiotiche tra alberi e funghi sono note ma questa è la prima volta che si hanno le prove di una vera e propria cooperazione tra diverse specie di piante basata proprio su una rete sotterranea di funghi. Dunque, sono state messe in luce anche nuove dinamiche relative al trasferimento del carbonio all’interno di una foresta.
Il punto di partenza è stata la ricerca condotta da Klein durante il suo periodo di post-dottorato in Svizzera. Klein inizialmente stava osservando l’habitat da 40 metri di altezza. Usando una gru da costruzione per installare strumenti di misurazione sopra le chiome delle piante, il ricercatore aveva rilevato che il carbonio veniva trasferito tra alberi maturi vicini di diverse specie, tra cui abete rosso, pino, betulla e larice. Ma i conti non tornavano: gli alberi avevano immagazzinato più carbonio di quello che risultava dalle misurazioni, sia nella fase di fase di assunzione sia nelle emissioni.
L’indagine poi ha preso un corso diverso quando ha iniziato a collaborarvi Rog che nei suoi studi, scavando minuziosamente nel terrendo per oltre quattro anni, aveva individuato una rete di radici sottili e ne aveva seguito il percorso per identificare gli alberi da cui provenivano.
Grazie all’installazione di dispositivi nel sottosuolo e all’utilizzo di tecniche di sequenziamento avanzate, Rog era riuscito ad analizzare oltre 1000 apici di radici da 12 individui di quattro specie di alberi (abete rosso, pino, larice e faggio). Il ricercatore è riuscito a quantificare il volume di carbonio trasferito tra gli alberi e ha anche identificato le specie fungine responsabili. Questi “funghi ectomicorrizici” (funghi simbiotici) sono noti per le loro relazioni speciali con gli alberi e sono considerati decisivi in un ecosistema forestale ma nessuno aveva ancora immaginato che gli alberi li usassero come canali per condividere il carbonio.”
“Tra le specie fungine campionate, abbiamo identificato almeno otto specie diverse che sono generaliste e comuni alle quattro specie di alberi che abbiamo analizzato; il 90% di esse è associato ad almeno due specie ospiti”, ha dichiarato Rog. “Abbiamo anche scoperto che gli alberi che erano più strettamente correlati, come abete rosso e pino, avevano un mix più simile di specie fungine collegate agli apici delle loro radici e condividevano più carbonio tra loro rispetto alle specie più lontane, ad esempio larice e faggio. Ma nel complesso, il carbonio veniva scambiato tra tutte le specie “.
Dal punto di vista degli alberi, la condivisione del carbonio si verificherebbe logicamente solo tra alberi della stessa specie, dando loro un vantaggio evolutivo rispetto ad altre specie, ma questo fenomeno suggerisce che l’evoluzione delle foreste potrebbe avvenire a un livello diverso rispetto alla semplice parentela degli alberi.
“Il fatto che gli alberi condividano la loro ricchezza tra le specie, suggerisce che si ci sia sorta di gestione segreta e nascosta e che questa gestione sia guidata dai funghi”, ha affermato Klein. “I funghi devono proteggere le proprie fonti di carbonio; è nel loro interesse garantire che tutti gli alberi all’interno della rete siano sani e forti”. Dunque, se è vero che soni i funghi a guidare questo processo potrebbero essere ancora loro a indirizzare le risorse tra gli alberi a seconda delle loro esigenze specifiche. Non solo, l’attività dei funghi diventerebbe decisiva se una foresta fosse soggetta a fattori di stress quali cambiamenti climatici, siccità, incendi o malattie. Grazie ai funghi, infatti, la foresta diventerebbe più resistente.
Per testare le loro ipotesi, gli scienziati hanno continuato questa indagine nelle foreste israeliane e si sono occupati in particolare del carrubo, che ha foglie che rimangono verdi lussureggianti e lucenti anche in condizioni estremamente calde e secche. I ricercatori hanno provato a capire se anche questa volta erano i funghi il segreto della loro resistenza e hanno scoperto che quando i carrubi vengono piantati in una foresta mista di querce, conifere e pini, anch’essi diventano parte della rete fungina.
Ora i ricercatori stanno provando a individuare quali tipi di funghi collegano i carrubi ad altre specie di alberi e vogliono verificare il ruolo dei funghi in particolari situazioni di siccità, facendo dei test in una piccola area dedicata.
Il commento di Klein: “A livello teorico, i nostri risultati stanno alterando la nostra comprensione dell’ecologia forestale e gli scienziati stanno iniziando a rendersi conto che gli alberi sono più collaborativi di quanto si pensasse in precedenza. A livello pratico, stiamo lavorando con il Keren Kayemet LeYisrael – Jewish National Fund (KKL-JNF), per favorire la miscelazione delle specie arboree nelle foreste israeliane e quindi riuscire a creare condizioni di maggiore resilienza e stabilità ecologiche “.
La ricerca di Tamir Klein è supportata tra gli altri dal Mary and Tom Beck-Canadian Center for Alternative Energy Research; Y. Leon Benoziyo Institute for Molecular Medicine; Larson Charitable Foundation New Scientist Fund; European Research Council.
Nell’immagine i ricercatori Tamir Klein and Ido Rog.