Radici: più forti della roccia, più ampie di una casa, più antiche di una città

Dedalo, Icaro ed Elios. Questi nomi evocativi non si riferiscono unicamente alle creature mitologiche per cui sono stati originariamente creati, ma sono anche i nomi delle più alte sequoie californiane (Sequoia sempervirens), compreso l’albero più alto al mondo, Iperione, con un’altezza pari a 115.92 m! Gli alberi sono gli organismi che meglio connettono la nostra terra, intesa come ecosistema terrestre, con l’aria e la luce solare. Ciò che accade al di sopra del suolo è ben noto: è visibile, può essere fotografato, percepito dalle persone e studiato dagli scienziati in maniera relativamente semplice. Quello che non si conosce bene di questi organismi che superano in numero, longevità e grandezza l’uomo è il loro organo invisibile, situato nel sottosuolo: l’apparato radicale. Forse perché sconosciute o invisibili, le radici hanno da sempre incuriosito l’uomo: dagli antichi druidi fino alle opere di Salgari, le cavità negli alberi permettono di accedere al mondo sotterraneo attraverso radici cave. Una convinzione errata è che l’apparato radicale sia l’immagine riflessa della parte superiore della pianta: se così fosse, l’apparato radicale di una sequoia californiana sarebbe profondo 100 m, e addirittura (cosa assai improbabile) penetrerebbe il sostrato roccioso! In realtà, la maggior parte delle radici primarie si trovano a 1-3 metri dalla superficie, anche nel caso di specie arboree con apparati radicali profondi. Le sequoie sempreverdi e l’abete rosso, un’altra specie arborea con radici poco profonde, sono caratterizzate invece da radici poco profonde (1 metro o meno in profondità), ma che si estendono orizzontalmente per anche 10 metri o più dal tronco. Queste radici poco profonde ma ampie sono più adatte alle zone costiere rocciose e poco profonde, alle grandi altitudini o al terreno scosceso delle montagne. Gli apparati radicali poco profondi, estendendosi per metri dall’albero, riescono a fornire il supporto meccanico necessario a questi giganti, e al contempo sono in grado di mantenere coesi gli strati più superficiali del terreno prevenendone l’erosione. Mentre crescono nel sottosuolo, sono in grado di fratturare le rocce con cui entrano in contatto incrementando così anche la profondità di fertili terreni a grana fine. Quando tagliamo gli alberi per utilizzare il legno dei loro tronchi, senza saperlo, uccidiamo anche il loro apparato radicale, destabilizzando i pendii su cui si trovavano. C’è una terza ed incredibile funzione che gli apparati radicali svolgono: le radici di un albero spesso si collegano e si fondono con le radici di un altro albero vicino della stessa specie, costituendo un’incredibile rete sotterranea che viene poi utilizzata da tutte le piante per condividere risorse e segnalare precocemente l’arrivo di parassiti o malattie. Da questa prospettiva, gli alberi non sono semplicemente organismi individuali, ma sono parte di una comunità di organismi interconnessi. Gli alberi sono stati i primi organismi “sociali” ad evolversi sul nostro pianeta, molto prima degli insetti sociali e prima di altre specie animali, inclusa quella umana. Nell’osservare centinaia di alberi che si ergono insieme, non dimentichiamoci che essi sono membri di questa comunità interconnessa: proprio studiando le loro reti sotterranee, si è scoperto che alcune di queste comunità hanno diverse decine di migliaia di anni!

“Le radici sono davvero la metà nascosta degli alberi. Sono uniche perché sostengono il peso e supportano la vita della parte superiore dell’albero, ma, allo stesso tempo, trascorrono la loro esistenza come organismi individuali: si sviluppano, respirano, muoiono.”

Cit. Paolo Gonthier
Università di Torino, Italy

Testi Opere ▼

Gli alberi vicini sono tutti interconnessi tramite le radici che si innestano nel sottosuolo, formando un unico grande organismo. Grazie a questa interconnessione, gli alberi possono comunicare tra loro e condividere risorse: spesso questi organismi più grandi sopravvivono per centinaia di migliaia di anni.

Una chiamata da...
Matteo Garbelotto

Direttore presso il Forest and Mycology Lab di Berkeley e adjunct professor presso l’Environmental Science, Policy and Management Department dell’Università della California

Di radici, funghi e ladri…

Come tutte le piante, anche gli alberi che attuano il processo di fotosintesi, sfruttano l’energia solare combinandola con acqua e carbonio per generare carboidrati nutrienti. Gli alberi lo fanno in maniera più efficiente rispetto ad altre piante e utilizzano una quantità significativa dei carboidrati che sintetizzano per produrre fibre lignee che permettono loro di raggiungere altezze impressionanti. Tuttavia, la crescita arborea è fortemente limitata dalla scarsità di micronutrienti essenziali alla vita, di azoto e fosforo. I funghi micorrizici ricevono i carboidrati dagli alberi in modo da poter produrre una miriade di microscopici filamenti che sono completamente interconnessi alle radici sottili degli alberi ampliando il loro apparato radicale e aumentando di conseguenza la loro capacità assorbente di centinaia di volte. Questa è una fantastica relazione simbiotica, ovvero una relazione da cui traggono beneficio entrambi i gruppi di organismi. Grazie all’albero, infatti, i funghi micorrizici ricevono tutta l’energia necessaria alla loro crescita nel sottosuolo, dove non vi è luce solare per attuare la fotosintesi, mentre gli alberi ricevono quegli elementi che, nonostante siano necessari, sono insufficienti o non possono essere direttamente assorbiti dalle loro radici. È stato scientificamente dimostrato che senza funghi micorrizici, gli alberi sarebbero alti quanto i cespugli. Questa relazione essenziale, spesso invisibile agli occhi, avviene sulle punte degli apparati radicali in crescita. Il fungo deve connettere perfettamente il suo sistema vascolare rudimentale con il sistema vascolare dell’albero e lo fa infettando le punte delle sue radici e producendo un rivestimento intorno ad esse, sotto cui le cellule della pianta e del fungo si interconnettono. Successivamente, il fungo, grazie ai carboidrati dell’albero, produrrà un grande numero di filamenti estremamente lunghi e sottili chiamati “ife” capaci di esplorare volumi di terreno più estesi e di assorbire quegli elementi che scarseggiano. Una volta che i nutrienti raggiungono l’estremità della radice, vengono distribuiti alla pianta attraverso la connessione con le micorrize. In molte conifere l’estremità bianca e spessa della radice, visibile se si sradica una piantina, non è semplicemente la radice stessa, bensì il rivestimento fungino che ingloba l’estremità della radice della pianta che al di sotto di questo rivestimento diventa invisibile. Queste connessioni con le micorrize si stabiliscono quasi immediatamente dopo che il seme germoglia. Nelle prime fasi di vita di un albero il fungo può assorbire più carboidrati prodotti dal giovane albero, rispetto a quelli che utilizza la pianta stessa! Gli alberi non condividono grandi quantità di carboidrati con i funghi per pura generosità, ma perché a loro volta i funghi micorrizici proteggono le radici dalla disidratazione quando c’è carenza di acqua e forniscono uno schermo protettivo verso i molti patogeni radicali che abitano il suolo. Tali benefici assicurano la sopravvivenza delle giovani piante, che in fasi successive saranno in grado di produrre carboidrati a sufficienza per crescere in altezza e supportare al contempo i funghi simbionti (inclusa la produzione del suo corpo fruttifero conosciuto come fungo epigeo o fungo comune), senza essere penalizzate dal punto di vista energetico. Così come la rete radicale interconnessa, i funghi micorrizici creano nel sottosuolo una rete di connessioni ancora più ampia, ed è stato dimostrato che i filamenti fungini prevengono ulteriormente l’erosione del suolo e incrementano la sua capacità di assorbimento idrico. Un ulteriore ruolo svolto dai funghi micorrizici è la creazione di un’interconnessione sociale non solo tra alberi della stessa specie, ma anche tra alberi e piante appartenenti a specie diverse. Di norma, questa interconnessione favorisce tutti i suoi membri, ma alcune piante hanno scoperto come utilizzarla a proprio vantaggio: non forniscono carboidrati al simbionte fungino, al contrario “rubano” i carboidrati che il fungo ha già ricevuto da un'altra pianta ospite con la quale è in simbiosi per farne uso proprio. Questi ladri sono spesso riconoscibili perché non producono clorofilla o ne producono poca.

“Una foresta esiste grazie ai suoi funghi e la diversità e complessità dei sistemi forestali è maggiore nel sottosuolo e non al di sopra.”

Cit. Thomas D. Bruns
University of California, Berkeley

Il sistema radicale di queste giovani piante di pino è riconoscibile dalla colorazione marrone-giallastra. La parte bianca del sistema radicale è composta interamente dal fungo micorrizico simbiotico. I cerchi rotondi e soffici sono i punti di interconnessione tra le estremità delle radici del pino e i funghi. Durante la prima fase di vita dell’albero, la dimensione della parte fungina del sistema radicale (in bianco) è molto superiore rispetto alla componente vegetale (in rosso).

Le soluzioni alle sfide globali si possono trovare guardando verso il basso, non verso l’alto!

Un albero sano deve avere una chioma sana e un apparato radicale altrettanto sano. Un apparato radicale sano ha bisogno di essere meccanicamente solido per supportare il peso enorme dell’albero, ma deve anche essere sano dal punto di vista funzionale, per assicurare che la chioma e il suo fogliame ricevano tutti i nutrienti e l’acqua necessari alla fotosintesi. Se sono in salute, gli alberi non solo crescono per diventare gli organismi viventi più alti e longevi al mondo, ma sono anche chiavi di volta della biodiversità terrestre. Negli ultimi anni, l’uomo ha compreso che attraverso la fotosintesi gli alberi agiscono come uno dei più importanti serbatoi di carbonio, riducendo la concentrazione di gas serra e rallentando il riscaldamento globale. Nonostante la fotosintesi abbia luogo nelle foglie, non mancano certo ossigeno, carbonio e luce solare. Pertanto, è corretto affermare che la fotosintesi è un processo regolato in gran parte da temperatura, acqua e presenza di nutrienti. I nutrienti essenziali per la fotosintesi e la crescita della pianta spesso scarseggiano o sono presenti in una forma non assimilabile direttamente dalla pianta, ecco allora che entra in gioco il ruolo fondamentale dei microorganismi che si trovano sulle radici o intorno ad esse, luogo in cui vengono assorbiti i nutrienti e la maggior parte dell’acqua. I funghi micorrizici e altri organismi simbiotici, come i batteri che fissano l’azoto, rendono la fotosintesi un processo con un’impronta di carbonio negativa, il che significa che gli alberi assorbono più carbonio di quanto ne producano. Anche la disponibilità di acqua è un fattore fondamentale perché si attui un processo di fotosintesi efficiente, una quantità troppo piccola o troppo grande di acqua può essere deleteria per la fisiologia dell’albero, in quanto limiterebbe fortemente la sua crescita e il suo potenziale di assorbimento del carbonio. Le micorrize e le comunità batterica del suolo ricoprono un ruolo fondamentale nel bilancio idrico delle piante. In generale, le comunità microbiche del suolo sono responsabili della quantità di acqua che può essere immagazzinata attraverso un’azione capillare, tra le piccole particelle di terreno. L’acqua immagazzinata in questo modo viene definita “acqua verde” ed è un’importante fonte di idratazione aggiuntiva per le piante rispetto alla meglio conosciuta “acqua blu”, presente in fiumi, laghi e bacini idrici. Di recente si è stimato che la nostra capacità di aumentare la quantità di acqua blu non sarà sufficiente a livello globale, visto l’incremento della popolazione umana e l’industrializzazione, e visti gli effetti del cambiamento climatico sulle risorse idriche. Aumentare la quantità di acqua verde rimane l'opzione migliore per ottenere una maggiore produttività sostenibile delle piante, compresi gli alberi. I suoli forestali in salute, i quali ospitano diverse comunità di piante, presentano solitamente comunità microbiche più ricche nel sottosuolo e una maggior quantità di acqua verde. Apparati radicali in salute possono trarre enorme vantaggio da questa acqua verde. Le radici non sono tanto profonde come comunemente si pensa, e un suolo ben ossigenato è necessario per la loro crescita e per la crescita di comunità microbiche da cui le piante traggono benefici. L’inaridimento del suolo, il disboscamento eccessivo e le piantagioni di specie arboree esotiche minacciano la capacità delle foreste di adattarsi ai cambiamenti climatici globali. Tutte e tre le problematiche sopra descritte aumentano il rischio di sviluppare malattie radicali, le quali una volta che colpiscono le radici non possono più essere debellate. Mentre le malattie radicali aumentano, la capacità degli alberi di crescere rigogliosi e di assorbire carbonio diminuisce. Alle volte, alcune malattie radicali influiscono pesantemente sulla rigenerazione degli alberi, togliendo di fatto una o più specie dalla combinazione di specie diverse che rende la foresta più resiliente verso i cambiamenti climatici. Proprio di recente in California, si è scoperto che la malattia radicale causata dal patogeno fungino Heterobasidion occidentale, favorita in special modo dal disboscamento eccessivo, uccide sequoie giganti adulte e piantine di sequoia di California, due dei più grandi e antichi organismi al mondo. Una soluzione reale al cambiamento climatico deve includere tutte quelle pratiche di gestione forestale che limitano malattie radicali e favoriscono l’aumento di comunità microbiche nel sottosuolo. Guardiamo in basso per puntare in alto, ad un futuro migliore.

“La salute delle foreste si basa sulla salute del suolo in cui crescono. La salute del suolo dipende, a sua volta, dai microorganismi presenti al suo interno che aumentano la disponibilità di acqua verde e rendono le foreste più resistenti a siccità e malattie.”

Cit. Garrison Sposito
University of California, Berkeley

Matteo Garbelotto

Direttore presso il Forest and Mycology Lab di Berkeley e adjunct professor presso l’Environmental Science, Policy and Management Department dell’Università della California.

Fungal pine pathogens belonging to the genus Heterobasdion become established through infection of freshly cut stumps, proceed to infect neighboring healthy trees through underground root contacts, they kill trees and restart the infection cycle. After a few cycles, pines may not be able to grow in the infested site.

Gli alberi possono svolgere la loro funzione di assorbimento del carbonio solamente se sono nelle condizioni di crescere bene. Una crescita vigorosa richiede chiome e radici sane, oltre ad una presenza massiccia di comunità microbiche nel suolo. Il fungo Heterobasidion si insedia tramite l’infezione delle ceppaie causata dalle operazioni di disboscamento. Le radici degli alberi che crescono vicine alle ceppaie vengono infettate e muoiono. Di conseguenza, laddove questo fungo si insedia, i pini non sono più in grado di crescere e la loro funzione di assorbimento di carbonio è totalmente compromessa.

Una chiamata da...
Giacomo Sartori

Scrittore e professore di pedologia

Testi ▲ Opere

SIMONE BERTI

Untitled, 2020
Installazione con 6 dipinti, dimensioni varie
Courtesy l’artista

SIMONE BERTI

http://www.simoneberti.info/

I dipinti esposti sono parte di un corpus di lavori inediti. La serie nasce dal personale interesse dell’artista per gli alberi secolari e dalle suggestioni emerse dopo la lettura del romanzo “La Nausea” di Jean-Paul Sartre. Seduto di fronte alle radici di un albero di castagno, “quella massa nera e nodosa, del tutto bruta”, il protagonista del libro, Antoine Roquentin, coglie in questa presenza un “eccesso di esistenza” tale da generare in lui uno stato di nausea. A partire da questa fascinazione, Simone Berti si addentra nel fantastico mondo sommerso delle radici. Un universo magico e febbricitante che l’artista interpreta con una pittura dal forte carattere immaginifico.

EMANUELA ASCARI

Autopoiesi, 2020
Mixed media, dimensione ambientale
Courtesy l’artista

EMANUELA ASCARI

http://www.emanuelaascari.it/

Un bosco è un organismo complesso che comprende anche il suolo che esso stesso produce, in un processo di rigenerazione continua. L’artista ha prelevato una porzione di terreno in un bosco di conifere in Val di Fiemme. La materia estratta è stata poi setacciata e scomposta nei suoi elementi visibili, e ricomposta in un minuzioso lavoro di separazione e raggruppamento. Con questa azione il naturale processo di decomposizione degli elementi viene sospeso, rendendo temporaneamente visibile ciò che c’è dentro la terra senza la terra attorno, e il disgregarsi sempre più fino degli elementi di cui è composta. Un processo di conoscenza, in scala 1:1, che vuole ristabilire un legame con una dimensione sotterranea ed organica dell’esistere.

Si ringrazia Bruno Maiolini per la collaborazione alla produzione del lavoro.