Il ritorno dell’umidità del suolo guidato dal gelo-disgelo contribuisce in modo significativo alla fenologia primaverile sull’innalzamento della Piattaforma Qinghai-Tibet

Perché la primavera arriva prima sull’altopiano più elevato dell’Asia

nelle vaste praterie della Piattaforma Qinghai–Tibet, il risveglio primaverile della vegetazione è avvenuto sempre prima nelle ultime decadi. Un anticipo della fogliazione è importante perché stimola la crescita delle piante, sottrae più anidride carbonica dall’atmosfera e modifica il modo in cui l’acqua transita dalla terra all’atmosfera. Questo studio rivela che un attore finora sottovalutato — l’acqua che viene compressa e redistribuita nel sottosuolo durante i cicli di gelo e disgelo — è una ragione principale per cui le piante su questo “Terzo Polo” del mondo si risvegliano ogni anno in anticipo.

Un motore idrico nascosto sotto il suolo gelato

nei mesi freddi, lo strato più superficiale del suolo sull’altopiano congela e disgela ripetutamente. Mentre il fronte del gelo si sposta verso il basso, richiama acqua liquida verso l’alto, concentrando umidità nella zona delle radici prima che tutto si trasformi in ghiaccio. Quando arriva il calore primaverile, quel ghiaccio si scioglie prima nello strato superficiale, fornendo improvvisamente alle radici delle piante un’ondata di acqua liquida. Gli autori chiamano questa umidità che ritorna negli strati superiori del suolo “ritorno dell’umidità del suolo”. Utilizzando dati provenienti da 32 siti raccolti tra il 2003 e il 2024, hanno distinto quest’acqua indotta dal gelo–disgelo dalle normali precipitazioni primaverili per capire come ciascuna influenzi il momento d’inizio della stagione vegetativa, o “green-up primaverile”.

Misurare quanto conta davvero l’acqua

per separare gli effetti di queste diverse fonti idriche, il team ha costruito un nuovo quadro analitico che segue come l’umidità del suolo supera lo stress idrico delle piante. Hanno usato concetti di bilancio energetico–idrico per definire un livello critico di umidità del suolo sotto il quale le piante sono limitate principalmente dalla mancanza d’acqua e sopra il quale sono limitate soprattutto dalla luce disponibile e dal calore. Confrontando le curve reali dell’umidità primaverile con una curva di riferimento che rappresenta come il suolo si prosciugherebbe senza nuovi apporti, hanno stimato quanto dell’aumento di umidità primaverile provenisse dal processo di gelo–disgelo rispetto alle precipitazioni. Hanno poi collegato queste misure a registrazioni satellitari e a misure al suolo dei tempi di inizio della vegetazione ogni anno.

L’acqua da gelo–disgelo supera pioggia e calore

sull’intera Piattaforma, l’acqua generata dal gelo–disgelo è risultata il singolo fattore più forte nell’anticipare l’inizio della stagione vegetativa. In media, ha spiegato circa un quinto dello spostamento osservato verso una primavera anticipata, più della temperatura dell’aria primaverile e più dell’effetto diretto delle precipitazioni primaverili. I siti con spesse “zone attive” — lo strato stagionale disgelato sopra il permafrost che può superare i due metri — hanno mostrato una sensibilità particolarmente elevata: dove questo strato era più profondo di circa 2,2 metri, l’influenza dell’umidità del suolo sulla componente da gelo–disgelo aumentava di circa un terzo. Allo stesso tempo, lo studio ha rilevato che il beneficio dell’acqua aggiuntiva ha dei limiti. Quando i suoli divenivano troppo bagnati, le piante potevano probabilmente affrontare carenze di ossigeno e perdite di nutrienti, facendo rallentare o persino invertire l’anticipo del green-up primaverile.

Suolo che cambia, bilancio del carbonio che cambia

man mano che il permafrost si degrada, lo strato attivo si approfondisce e cambia il modo in cui l’acqua si muove attraverso la colonna del suolo. Inizialmente, l’acqua di fusione proveniente da ghiacci più profondi può rifornire i suoli a media profondità e aiutare ad alimentare gli strati superiori durante i cicli di gelo–disgelo. Oltre la soglia di 2,2 metri, tuttavia, canali più profondi e una struttura del suolo alterata permettono a più acqua di defluire lateralmente o verso il basso invece di ritornare in superficie. Lo studio mostra che, anche mentre ciò avviene, l’acqua da gelo–disgelo rimane comunque un fattore chiave per l’anticipazione del green-up, mentre la pioggia primaverile diventa più importante nelle regioni con strati attivi più spessi. L’anticipo del green-up è poi strettamente collegato a un maggiore assorbimento primaverile di carbonio: nella maggior parte dei siti, gli anni con primavere anticipate corrispondevano a anni in cui la terra assorbiva più carbonio dall’atmosfera.

Cosa significa per il futuro della “Torre d’Acqua Asiatica”

i risultati evidenziano che il comportamento primaverile dell’ecosistema dell’altopiano non è controllato solo dalla temperatura. Un meccanismo naturale di autoregolazione idrica nel suolo — guidato dal gelo–disgelo — aiuta attualmente le piante a iniziare a crescere prima e ad assorbire più carbonio ogni anno. Ma il riscaldamento in corso e la degradazione del permafrost potrebbero indebolire gradualmente questo meccanismo modificando la quantità di acqua che raggiunge la zona delle radici in primavera. Questo cambiamento potrebbe riverberare nelle forniture idriche regionali e nel bilancio del carbonio in tutta l’Asia. Proteggere la stabilità del suolo e incorporare queste dinamiche di acqua da gelo–disgelo nei modelli climatici e dei sistemi terrestri sarà cruciale per prevedere i futuri cambiamenti sia della salute degli ecosistemi sia della sicurezza idrica a valle.

Citazione: Zhao, H., Sun, S., Song, C. et al. Freeze-thaw-driven soil moisture return significantly contributes to spring phenology on the warming Qinghai-Tibet Plateau. Nat Commun 17, 3981 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71956-1

Parole chiave: fenologia primaverile, gelo–disgelo del suolo, Piattaforma Qinghai–Tibet, permafrost, assorbimento di carbonio