Sovracanopia rispetto a sotto la chioma: l’aggiunta di azoto influenza lisciviazione dei nitrati e mineralizzazione ma non i flussi di gas serra in un querceto

Perché questa storia forestale è importante

In tutto il mondo le attività umane immettono nell’aria azoto in eccesso, che alla fine ricade sulle foreste con pioggia e polveri. L’azoto è un nutriente chiave per le piante, quindi un incremento potrebbe sembrare un fertilizzante gratuito che aiuta gli alberi a crescere e a immagazzinare carbonio. Ma un eccesso di azoto può infiltrarsi nei corsi d’acqua sotto forma di nitrati, alterare la vita del suolo e contribuire a gas che riscaldano il clima. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice ma dalle grandi implicazioni: conta se quell’azoto in più tocca prima la chioma fogliare o raggiunge direttamente il suolo della foresta?

Due modi per nutrire una foresta

La ricerca è stata condotta in un querceto (Quercus petraea) nel nord Italia, dove gli alberi crescono su suoli sottili, leggermente acidi e probabilmente in qualche misura limitati dall’azoto. Gli scienziati hanno allestito nove parcelle circolari e le hanno trattate per sei anni. In un gruppo di parcelle non è stato aggiunto azoto (controllo). In un altro gruppo una soluzione azotata è stata spruzzata direttamente sul suolo forestale, imitando la comune pratica della concimazione a terra. Nel terzo gruppo la stessa quantità di azoto è stata spruzzata sopra le chiome mediante sprinkler alti, in modo che la soluzione dovesse attraversare la chioma—più vicino a come si comporta la deposizione atmosferica reale. Tutte le parcelle hanno ricevuto la stessa dose modesta, circa quattro volte il deposito di fondo locale di azoto ma comunque entro intervalli realistici per regioni inquinate.

Osservare il movimento dell’azoto nel suolo

Per vedere cosa accadeva all’azoto aggiunto, il team ha seguito diversi passaggi del ciclo dell’azoto nel suolo. Hanno interrato piccoli campioni di suolo dotati di resine speciali che intrappolavano l’azoto in movimento verso il basso, permettendo di misurare sia la lisciviazione di nitrato che di ammonio dallo strato superficiale. Hanno inoltre misurato la velocità con cui i microrganismi del suolo convertivano l’azoto organico in forme minerali utilizzabili dalle piante, un processo chiamato mineralizzazione. Nel corso di più anni e stagioni hanno campionato ripetutamente i nuclei, tracciando quanto azoto si accumulava, quanto si muoveva verso il basso con l’acqua e quanto rapidamente veniva trasformato dalla vita del suolo.

Suoli che perdono contro chiome che attenuano

Il modo in cui l’azoto è stato applicato ha avuto grande importanza per ciò che è successo nel suolo. Quando l’azoto è stato spruzzato direttamente sul suolo forestale, la lisciviazione di nitrati nello strato superficiale è aumentata chiaramente negli anni successivi all’esperimento, e anche la lisciviazione di ammonio è salita. Allo stesso tempo, il tasso complessivo con cui i microrganismi mineralizzavano l’azoto nel suolo è diminuito rispetto al controllo non trattato. In altre parole, più azoto veniva lavato verso il basso e meno veniva riciclato in forme disponibili per le piante. Al contrario, quando l’azoto è stato spruzzato sopra la chioma, né la lisciviazione di nitrati né la mineralizzazione differivano in modo significativo dal controllo. Lavori precedenti in questo sito hanno mostrato che le foglie della chioma possono intercettare e assorbire una larga parte dell’azoto in entrata, contribuendo a spiegare perché i suoli sottostanti all’aggiunta sopra la chioma si sono comportati in modo simile al terreno non concimato.

I gas serra restano sorprendentemente stabili

I ricercatori hanno inoltre monitorato come i trattamenti influenzassero tre gas serra chiave che scambiano tra suolo e aria: anidride carbonica, metano e ossido di diazoto. Usando analizzatori di gas e camere sigillate hanno seguito questi flussi per più anni. Nonostante evidenti oscillazioni stagionali guidate da temperatura e umidità—maggiori emissioni di anidride carbonica in condizioni calde e umide e un assorbimento costante di metano da parte del suolo ben aerato—l’azoto aggiunto, sia sopra sia sotto la chioma, non ha prodotto cambiamenti coerenti in nessuno dei gas. La respirazione del suolo ha risposto principalmente a quanto il suolo fosse caldo e umido, mentre l’assorbimento di metano e le emissioni di ossido di diazoto sono rimaste basse e molto variabili in tutte le parcelle.

Cosa significa per le foreste e il clima

Lo studio mostra che le chiome degli alberi agiscono come un importante tampone tra l’azoto atmosferico e il suolo sottostante. L’aggiunta diretta di azoto al suolo forestale esagera la quantità di nitrati che si liscivia dallo strato superficiale e quanto i processi microbici vengono alterati, mentre l’aggiunta della stessa quantità sopra la chioma lascia il ciclo dell’azoto del suolo più vicino alla normalità—almeno nei primi anni. Allo stesso tempo, questi carichi modesti di azoto non hanno ancora spinto il sistema verso aumenti netti delle emissioni di gas serra. Per il lettore non specialista, il messaggio è che come e dove l’azoto entra in una foresta può influire fortemente sulla qualità dell’acqua e sulla salute del suolo, mentre i suoi effetti sui gas che riscaldano il clima potrebbero manifestarsi più lentamente. Studi a lungo termine che prendono in considerazione il ruolo della chioma sono essenziali per capire se le foreste continueranno ad assorbire l’azoto senza danni o se alla fine si satureranno e cominceranno a rilasciare più inquinanti a valle e nell’atmosfera.

Citazione: Da Ros, L., Anna, B., Pietro, P. et al. Above-canopy versus below-canopy nitrogen addition affects nitrate leaching and mineralization but not greenhouse gas fluxes in a sessile oak stand. Sci Rep 16, 11800 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36532-z

Parole chiave: deposito di azoto, chioma forestale, lisciviazione dei nitrati, gas serra, carbonio del suolo