Ascoltare i castagni e il suolo: Ascoltiamo il suolo

Ascoltiamo il suolo: un mondo prezioso con funzioni fondamentali
Per informarvi sul suolo, vi consigliamo di consultare il ricchissimo sito: https://esdac.jrc.ec.europa.eu/, New European Soil Data Centre Portal. L'European Soil Data Center (ESDAC) è il centro tematico per i dati relativi al suolo in Europa. La sua ambizione è quella di essere il punto di riferimento unico per e ospitare tutti i dati e le informazioni sul suolo pertinenti a livello europeo. Contiene una serie di risorse organizzate e presentate in vari modi: set di dati, servizi / applicazioni, mappe, documenti, eventi, progetti e collegamenti esterni.
L’ecosistema suolo

a) Da: FAO, Il Suolo, 2015

Il suolo rappresenta il principale deposito di carbonio del pianeta, e svolge una funzione essenziale nel processo di mitigazione del cambiamento climatico, poiché è in grado di immagazzinare il carbonio (attraverso un processo chiamato sequestro del carbonio), diminuendo così le emissioni di gas serra nell’atmosfera. Nel comparto agrario e forestale la gestione del suolo è un nodo centrale, infatti una gestione non conservativa e sostenibile del suolo innescano processi di mineralizzazione della sostanza organica portando ad un aumento nell’atmosfera di anidride carbonica (CO2) e altri gas serra (Nox, NH3, CH4), con un aggravio dei processi legati al cambiamento climatico. La scollatura tra l’agricoltura e la zootecnia, il progressivo uso dei prodotti chimici in agricoltura e l’abbandono di pratiche conservative, che apportavano sostanza organica al suolo, come la letamazione, ha portato ad un impoverimento e degrado della risorsa suolo. Dall’altra parte il progressivo abbandono delle aree agricole montane e collinari porta all’espansione di un bosco non curato e degradato. L’adozione di pratiche di conservazione del suolo in ambiente agrario e forestale è fondamentale per diminuire le emissioni di gas serra e promuovere il sequestro di C, favorendo l’adattamento al cambiamento climatico.

ll ciclo del carbonio riguarda principalmente lo scambio di carbonio tra l’atmosfera, l’idrosfera (i mari e gli oceani), la biosfera terrestre e i depositi geologici. Il sequestro del carbonio nel suolo si verifica attraverso complesse reazioni abiotiche e biotiche, mediate quindi dalla biomassa microbica che vive nel suolo, che innescando processi di humificazione portano all’accumulo di sostanza organica nel suolo stesso. La funzione del suolo di sequestrare carbonio è molto importante sia per il mitigamento del cambiamento climatico in atto sia per ottenere suoli in salute e di qualità.

I l ciclo:

  • Le piante, tramite un processo chiamato fotosintesi, usano luce solare per trasformare l’anidride carbonica dell’atmosfera, l’acqua del terreno nei composti organici costituenti la materia vivente. Il carbonio che viene assorbito dall’aria diventa parte delle piante. Le piante rilasciano CO2 durante la respirazione.
  • Gli animali che si nutrono di piante fanno avanzare i composti di carbonio lungo la catena alimentare.
  • La maggior parte del carbonio che gli animali consumano viene convertito in anidride carbonica tramite la respirazione e viene rilasciato nell’atmosfera.
  • Gli organismi morti, siano essi piante o animali, vengono usati come catena trofica del suolo legata alla pedofauna (macro-, meso-, micro-fauna) e microflora (attinomiceti, alghe, batteri e funghi) e parte del carbonio immagazzinato nei loro corpi ritorna nell’atmosfera sotto forma di anidride carbonica. La maggior parte di questo carbonio viene immagazzinato nel suolo come sostanza organica, attraverso complessi processi di humificazione.
  • In alcuni casi, le piante e gli animali morti vengono sepolti e, nel corso di milioni di anni, si trasformano in combustibili fossili, come ad esempio il carbone e il petrolio. Gli esseri umani bruciano tali combustibili per generare energia e ciò fa sì che la maggior parte del carbonio venga rilasciato nell’atmosfera sotto forma di anidride carbonica.

b) Da: FAO, Suoli e biodiversità, 2015

Quando vari organismi del suolo interagiscono tra loro, con le piante e con gli animali del loro ecosistema, si viene a formare una complessa rete di attività ecologiche chiamata “rete trofica del suolo”, la cui resilienza è indissolubilmente legata alla biodiversità del terreno.

c) Da: Agenzia Europea dell’Ambiente, “Suolo — La risorsa dimenticata”, giugno 2016

Il suolo conserva il doppio del carbonio organico trattenuto dalla vegetazione. Il suolo dell’Unione europea contiene oltre 70 miliardi di tonnellate di carbonio organico, o circa il 7 per cento del bilancio complessivo globale del carbonio. Oltre la metà del carbonio sequestrato nel suolo dell’Unione si trova nelle torbiere di Finlandia, Irlanda, Svezia e Regno Unito. Per contestualizzare queste cifre si pensi che ogni Stato membro dell’Unione europea emette 2 miliardi di tonnellate di carbonio all’anno, considerando tutte le fonti. Il suolo riveste quindi importanza capitale per la lotta ai cambiamenti climatici. Persino una perdita minima pari allo 0,1% di carbonio emesso in atmosfera dai suoli europei equivale alle emissioni di carbonio prodotte da 100 milioni di auto in più sulle strade, cioè un aumento pari a circa la metà del parco auto esistente nell’Unione.

Grazie alla fotosintesi, tutte le piante assorbono CO2 dall’atmosfera per accrescere la loro biomassa sia epigea che ipogea. Infatti, le radici rilasciano vari composti organici nel suolo che alimentano la vita e la proliferazione della biomassa microbica. Ciò intensifica l’attività biologica nel suolo e stimola la decomposizione della materia organica, processo che rende disponibili i nutrienti minerali di cui la pianta ha bisogno per crescere. Il carbonio organico che giunge al suolo viene in parte trasferito in composti organici stabili, chiamate sostanze umiche, che lo immagazzinano e lo stabilizzano per tempi molto lunghi. Il risultato netto dell’attività biologica può essere positivo o negativo per la materia organica del suolo, a seconda delle pratiche di gestione agro-forestale adottate, del tipo di suolo e delle condizioni climatiche. Se la sostanza organica diminuisce, si innescano quindi processi di degradazione e mineralizzazione all’interno del suolo, la CO2 viene rilasciata nell’atmosfera contribuendo ad aumentare le emissioni totali prodotte dall’uomo.

In una manciata di suolo (circa 200 grammi) si possono trovare circa 0,5 grammi di organismi viventi, molti dei quali non visibili ad occhio nudo (ad esempio funghi e batteri). Facendo le debite proporzioni questo significa che in un ettaro (100 x 100 m, circa due campi da calcio) si possono trovare 5.000 kg di organismi viventi. Nonostante sembri solido, il suolo è pieno di spazi vuoti, occupati da acqua ed aria, per la vita di piccoli organismi.

Questi spazi dipendono dalla struttura e tessitura del suolo.

Molti organismi (esempio lombrichi) del scavano solchi e sono importanti per approfondire la sostanza organica nel suolo. I suoli argillosi spesso ospitano più batteri della sabbia perché la loro struttura forma una porosità più piccola che offre protezione alle comunità delle diverse popolazioni di funghi e batteri.
Il suolo nel progetto Castagni Parlanti
Il suolo per definizione si origina dall’interazione nel tempo tra fattori climatici, litologici e biologici a loro volta condizionati dalla morfologia dell’ambiente e molto spesso dominati dall’intervento antropico.

La formazione ed evoluzione dei suoli montani è influenzata principalmente dagli aspetti climatici, dalla componente litologica, che influenza i processi di alterazione della roccia madre, non meno importante il ruolo della morfologia che, innescando processi erosivi, ne possono rallentare l’evoluzione. Il continuo e consistente apporto organico, principalmente negli ecosistemi forestali, favorisce i processi di trasformazione della sostanza organica sia per i processi di approfondimento del suolo sia per i processi di humificazione e sequestro di carbonio.

Tali condizioni creano quindi selezione tra le specie vegetali arboree ed erbacee che vi si insediano. Nel caso specifico del castagno il suo habitat pedoclimatico ideale è rappresentato dalle stazioni in cui la temperatura media è compresa tra 8 e 15 °C e la temperatura media mensile, nel periodo fisiologico più delicato per la pianta cioè quello primaverile – estivo, non scende sotto i 10 °C data la sensibilità nei confronti dei freddi precoci e tardivi. Il castagno non è considerato comunque una specie delicata, in quanto resiste a temperature invernali molto rigide e ad inaspettati abbassamenti termici anche nel periodo della fruttificazione. L’altitudine di insediamento del castagno nell’Italia centro-settentrionale oscilla tra i 300 e gli 800 m s.l.m., prosperando principalmente nelle zone in cui le precipitazioni piovose si trovano nell’intervallo che va dai 600 ai 1600 mm annui. Il suolo preferito è quello non calcareo, sciolto, leggero, che si è formato ed evoluto su substrati di rocce sedimentarie; nel caso dell’Appennino bolognese il suolo vocato alla castanicoltura si è formato prevalentemente su formazioni arenacee quarzose e quarzoso-feldspatiche a cemento siliceo o costituito da ossidi e sesquiossidi di ferro ed alluminio. Il castagno viene generalmente associato a suoli che presentano reazione acida o subacida (pH da 4,5 a 6,5); la coltura del castagno è associata infatti alle terre brune acide ed essendo una tipica pianta potassofila e calcifuga è opportuno assicurare una quota costante di potassio nel terreno. La respirazione e l’attività radicale sono molto intense ed è per questo che il castagno predilige terreni sabbiosi in cui non siano presenti ristagni idrici che sono molto pericolosi anche per la trasmissione e l’incremento della virulenza delle patologie infettive. Il sito del Parco Didattico-Sperimentale di Varano di Granaglione presenta quindi tutte le caratteristiche edafiche tipiche del castagno. Il castagno tuttavia esce dal novero delle piante forestali, in quanto viene coltivato come pianta da frutto, ma anche gestito a ceduo o ad alto fusto; specie nel passato la scelta della conduzione era condizionata dalla tipologia del suolo e dalle condizioni microclimatiche.

Le quattro aree scelte per l’indagine ricadono nell’attuale condizione di castagneto misto dove da parecchie decine di anni non è stato effettuato nessun intervento. È quindi opportuno che preliminarmente agli interventi di sistemazione si verifichi lo stato di fatto dei suoli presenti nelle quattro aeree per avere poi nel tempo il confronto per eventuali modifiche e trasformazioni.

I suoli rilevati mostrano differenze legate principalmente alle condizioni microclimatiche e geomorfologiche. I siti A e B sono esposti a nord, in versanti acclivi ed il substrato pedologico è caratterizzato da rocce arenacee in facies detritica. Il sito C rappresenta la situazione più rilevata e in posizione pianeggiante e soleggiata dominata prevalentemente da castagni secolari; la conformazione geologica fa sì che la roccia in giacitura suborizzontale sia molto prossima alla superficie così che il suolo presenti uno spessore limitato. Il sito D, infine, esposto a nord-nord-ovest, si colloca in ambiente pianeggiante umido e depresso che favorisce il ristagno delle acque ed una più spinta alterazione della roccia tanto che i suoli che si sono formati presentano un significativo spessore. Tutti i suoli indagati presentano lettiere di consistente spessore per lo più costituite da apparati fogliari, cupole spinose e residui legnosi.

la messa a dimora in ognuna delle quattro aree del progetto di collari per la periodica lettura della emissione di CO2 eterotrofa (respirazione di microorganismi e radici) del suolo potrà indicare in tempo reale l’influenza dagli interventi sistematori delle piante di castagno su questo parametro estremamente importante di qualità del suolo.

Lo studio del suolo si effettua valutando le sue caratteristiche dalla superficie in profondità. A tale scopo si effettua uno scavo e viene messa a nudo una parte verticale che viene denominata profilo del suolo. Dalla superficie in profondità il profilo del suolo si differenzia secondo piani orizzontali o suborizzontali denominati orizzonti. Generalmente in suoli forestali non degradati la parte più superficiale del suolo è caratterizzata dall’accumulo di materiale organici stagionali (foglie, rami, spoglie animali) denominato lettiera. Al di sotto della lettiera si potrà notare come il materiale organico originario perda via via le sue caratteristiche originarie divenendo composti neri, molli e soffici al contatto con le dita e idrofili; sono questi gli orizzonti organici detti di fermentazione e di humificazione dovuti alla “smontaggio” e alla “rielaborazione” da parte delle popolazioni microbiche (funghi, attinomiceti, batteri) dei tessuti vegetali e animali, caduti al suolo. Le particolari proprietà delle particelle humiche, dette micelle umiche colloidali, permettono l’attuarsi di legami chimici con le particelle, può o meni grossolane (chiamate sabbie, limi e argille, in funzione della grandezza) derivati dall’alterazione della roccia su cui è formato il suolo. Si formano così aggregati organo-minerali che danno origine all’”epipedon” od orizzonte A (detto anche orizzonte organo-minerale) di fondamentale importanza per la stabilizzazione del carbonio organico e per l’accumulo di macro e microelementi e nutrienti; è all’interno di questi orizzonti che il castagno sviluppa, principalmente, il suo fitto sistema radicale di superficie andando ad attingere alle risorse nutritive che si sono andate accumulando nel tempo.

Suolo nell’area A del castagneto

Suolo nell’area B del castagneto

Suolo nell’area C del castagneto

Suolo nell’area D del castagneto