Alberi e servizi ecosistemici in condizioni di estrema siccità

È noto che le città di tutto il mondo sono interessate dall'effetto isola di calore urbano (Uhi), che induce differenze di temperatura dell'aria tra i centri urbani e l'ambiente rurale. In media annua, l'effetto Uhi può portare a differenze di temperatura da 1 a 3^°C, ma che possono arrivare a 5 e 8^°C per le città asiatiche con un Uhi massimo giornaliero di 12^°C per Tokyo.

Si prevede che l'effetto Uhi sarà amplificato dal cambiamento climatico in corso che porterà a condizioni sempre più difficili nelle città e a una diminuzione del comfort termico umano, specialmente in siti con un'alta percentuale di superfici impermeabili come i centri urbani.

Di conseguenza, eventi estremi come ondate di calore ed episodi di siccità, che dovrebbero aumentare di frequenza, durata e intensità nel corso del 21^° secolo, possono essere ulteriormente amplificati nell'ambiente urbano. I dati disponibili sulla mortalità annuale ci dicono che l'ondata di caldo e la siccità nel 2003 hanno causato oltre 70mila morti in più in Europa e circa 20mila in Italia.

Uno studio ha mostrato che con temperature elevate e molto elevate, i tassi di mortalità delle persone di età superiore ai 65 anni aumentano dal 20 al 35% ad Atene, in Grecia. Negli Stati Uniti, gli eventi di caldo estremo sono attualmente indicati come la causa principale delle morti legate al clima. Pertanto, dovrebbero essere esplorate strategie di mitigazione degli effetti di eventi estremi come i periodi di siccità nelle città.

Tuttavia, anche le differenze microclimatiche all'interno di una città svolgono un ruolo essenziale. In siti altamente sigillati con edifici circostanti nel centro della città, la temperatura dell'aria, l'umidità e le radiazioni possono variare enormemente rispetto alle aree residenziali vicino ai parchi o lungo i fiumi. 

Queste differenze sono strettamente legate alla presenza di aree verdi e alla copertura arborea in particolare.

Negli ultimi anni, una crescente attenzione è stata rivolta ai servizi ecosistemici del verde urbano, ovvero i benefici per l'uomo forniti dal verde urbano. Il potenziale degli spazi verdi urbani nella regolazione della temperatura è ampiamente riconosciuto ma gli alberi urbani anche immagazzinano e sequestrano il carbonio, regolano il bilancio idrico nelle città, filtrano gli inquinanti atmosferici, forniscono protezione dal rumore e dal vento, rappresentano habitat per la biodiversità e costituiscono aree ricreative. Gli alberi urbani offrono un paniere di diversi servizi ecosistemici per il microclima cittadino e per gli esseri umani, in particolare la loro capacità di ridurre la temperatura dell'aria locale, migliorare la salute umana e ridurre il fabbisogno energetico degli edifici, tutti elementi chiave per la sostenibilità città in tempi di cambiamento climatico.

Insieme agli studi sui benefici degli alberi urbani per il microclima e il comfort termico umano, la ricerca recente si è concentrata sull'interazione tra la crescita degli alberi e la fornitura di servizi. La fornitura di servizi ecosistemici varia enormemente a seconda delle specie arboree, dell'età e della vitalità, nonché in funzione delle condizioni ambientali del sito di impianto. Ad esempio, le caratteristiche della superficie locale e il clima generale hanno un effetto diretto sulla differenza di temperatura tra l'ombra degli alberi le aree assolate. Inoltre, le caratteristiche morfologiche dell'albero come il colore delle foglie, la tipologia della chioma e le dimensioni crescenti possono anche modificare significativamente l'effetto di raffreddamento. Nel complesso, l'effetto di raffreddamento degli alberi urbani può variare fino a quattro volte a seconda delle specie arboree. Inoltre, la disposizione degli alberi è importante; per esempio, gli alberi isolati sono efficaci, ma lo sono di più quando vengono piantati in gruppi e, in questo caso, possono ridurre immensamente la fornitura di servizi rispetto alle file nei canyon stradali.

A questo riguardo, appaiono molto interessanti i risultati del progetto Life Urbangreen che aveva lo scopo di misurare in situ alcuni parametri fisiologici direttamente correlati con i servizi di regolazione su dieci specie arboree presso le città di Rimini e Cracovia. I risultati preliminari del progetto hanno mostrato come, a parità di area fogliare, esistano profonde differenze tra le specie nella capacità di assimilare CO₂ atmosferica e raffrescare il microclima con la traspirazione. Per esempio, a Rimini, 1 m² di area fogliare di farnia (Quercus robur) assimila circa 2 g di CO₂ all'ora, mentre la stessa area fogliare di Acer negundo ne assimila solo 1,05 g all'ora. Analogamente, 1 m² di area fogliare di farnia traspira, in una giornata estiva, circa 3 litri d'acqua, dissipando 8.000 kJ, mentre la stessa area fogliare di ippocastano (Aesculus hippocastanum) ne traspira un litro e mezzo, dissipando solo 3.500 kJ.

Le ondate di calore e la siccità possono, come detto, avere effetti chiaramente negativi sulla crescita degli alberi e sulla fornitura di servizi ecosistemici. Lo stress idrico è il fattore determinante e può portare a una ridotta crescita degli alberi quando l'approvvigionamento idrico per gli alberi è limitato e i valori di temperatura sono al di sopra dei limiti termici di una specie arborea. È probabile che in siti altamente sigillati con superfici impervie e risorse di suolo limitate, l'effetto Uhi, i cambiamenti climatici e i periodi di siccità estrema (come si è verificato in Europa centrale nel 2003, 2015 e 2018 e, in maniera ancor più accentuata, quest'anno) ridurranno drasticamente il comfort termico umano direttamente e indirettamente a causa del deterioramento delle condizioni di crescita degli alberi urbani.

Sono necessarie conoscenze più dettagliate sugli effetti del raffreddamento e sull'impatto sul microclima degli alberi urbani stressati, mentre occorre prestare attenzione alle diverse condizioni ambientali nelle città nonché al rapporto tra la crescita e la vitalità degli alberi urbani. Sono quindi necessari studi volti a colmare le lacune di conoscenza esistenti su come le specie arboree urbane comuni reagiscono in termini di crescita e fornitura di servizi ecosistemici in siti con condizioni climatiche contrastanti e su come gli anni di siccità influiscono sia sulla crescita che sulla fornitura di servizi ecosistemici.

Le domande a cui dovremo cercare di dare risposta sono le seguenti:

• In che modo gli alberi reagiscono ad anni consecutivi di siccità?
• In che modo queste variazioni influenzano la crescita di diverse specie di alberi?
• In che modo i periodi di forte siccità influiscono sull'incremento di biomassa delle diverse specie?
• Come cambia la relazione tra crescita degli alberi urbani, consumo di acqua ed efficienza nell'uso dell'acqua durante una forte siccità?
• Quali sono gli impatti della siccità sulla fornitura di servizi ecosistemici da parte di diverse specie di alberi?

Le risposte a queste domande in parte già ci sono, ma occorre uno sforzo ulteriore nel supportare la ricerca al fine di acquisire quante più informazioni puntuali possibili per garantire che ciò che piantiamo e ciò che curiamo possa fornirci quei benefici che sono fonte essenziale per la nostra salute e benessere.

A cura di Francesco Ferrini, Associazione Pubblici Giardini, Delegazione Toscana

Visita il sito - Scopri le Delegazioni regionali
Pagina Facebook - Gruppo Pubblici Giardini Facebook
info@pubblicigiardini.it