Le composizioni di agroforestazione urbana influenzano la multifunzionalità degli ecosistemi e le interazioni tra servizi

Perché fattorie e foreste urbane contano insieme

Con l'espansione delle città tendiamo a considerare terreni agricoli e foreste come in competizione per lo spazio. Tuttavia molte aree urbane presentano in realtà un mosaico di entrambi: campi coltivati intervallati da filari protettivi, boschetti e parchi. Questo studio esplora come diverse combinazioni di campi e alberi intorno a Changchun, una grande città produttrice di cereali nel Nordest della Cina, influenzino molteplici benefici di cui le persone dipendono — cibo, acqua pulita, suoli sani e stoccaggio del carbonio — e quale combinazione di usi del suolo equilibri meglio queste esigenze.

Mischiare campi e alberi intorno a una città in crescita

I ricercatori si sono concentrati su Changchun, situata in una delle grandi regioni agricole a suolo nero e in un importante cuneo maisicolo. Utilizzando due decadi di immagini satellitari e dati ambientali (dal 2000 al 2020), hanno mappato l'uso del suolo in quadrati di un chilometro e classificato ogni cella in base alla quota di terreno agricolo e forestale. Le categorie andavano da quasi esclusivamente coltivato, a vari tipi di agroforestazione mista con diverse percentuali di alberi e colture, fino a quasi interamente boschivo. Questo approccio a griglia ha permesso di osservare come il paesaggio sia cambiato con l'espansione urbana e con i programmi nazionali di rimboschimento su terre marginali.

Misurare più dei soli raccolti

Per comprendere le prestazioni di questi diversi mix di uso del suolo, il team ha stimato quattro funzioni chiave in ogni cella: produzione di cereali, conservazione dell'acqua, ritenzione del suolo e sequestro del carbonio. Le rese di cereali sono state ricavate da misure satellitari della crescita del mais calibrate con parcelle di campo. La conservazione dell'acqua rifletteva la quota di pioggia trattenuta anziché defluire. La ritenzione del suolo stimava quanto erosione fosse prevenuta dalla vegetazione e dalla morfologia. Il sequestro del carbonio rappresentava quanto carbonio le piante immagazzinavano ogni anno. Ogni funzione è stata normalizzata su una scala 0–1 e poi sommata, ottenendo un indice semplice di “multifunzionalità” che riflette quanto bene una porzione di territorio fornisce contemporaneamente tutti e quattro i benefici.

Trovare il punto ottimale per molti benefici

I risultati mostrano che aree dedicate quasi esclusivamente alle colture producevano forti raccolti ma scarsa regolazione ecologica, ottenendo la multifunzionalità complessiva più bassa. Sorprendentemente, nemmeno le aree dominate dalla foresta hanno registrato il punteggio più alto. Pur migliorando molto la conservazione dell'acqua, la ritenzione del suolo e lo stoccaggio del carbonio, gli alberi riducevano le superfici coltivabili e abbassavano la produzione di cereali. La migliore performance complessiva è emersa in zone agroforestali miste dove l'agricoltura rimaneva prevalente ma le foreste coprivano circa un quinto fino a due quinti dell'area. In questi paesaggi filari protettivi e macchie boschive riducevano erosione eolica e idrica, miglioravano i suoli e immagazzinavano più carbonio, senza però diminuire drasticamente la produzione di cereali.

Come i servizi si favoriscono — o si ostacolano — a vicenda

Lo studio ha esaminato anche come i quattro benefici si muovono insieme. Nelle aree a prevalenza coltivata, la produzione di cereali tendeva a crescere in parallelo con la conservazione dell'acqua, probabilmente perché colture più sane e una migliore copertura del suolo migliorano sia la resa sia l'uso dell'acqua. Nelle zone più miste e ricche di bosco, la sinergia più forte era tra conservazione dell'acqua e ritenzione del suolo, entrambe rafforzate dalla vegetazione densa e dalle radici degli alberi che rallentano il deflusso e stabilizzano il terreno. Tuttavia, con l'aumentare ulteriore della copertura arborea, la relazione tra produzione di cereali e ritenzione del suolo si trasformava da una lieve sinergia a un chiaro trade-off: dove il suolo era meglio protetto sotto foreste dense, semplicemente rimaneva meno terra per coltivare cereali.

Indirizzare città e aziende agricole più verdi

Per le regioni urbane che cercano di nutrire la popolazione affrontando erosione, alluvioni e cambiamenti climatici, questo lavoro offre indicazioni pratiche. Suggerisce che né tutti i campi né tutte le foreste forniscono il miglior insieme di benefici. Invece, intrecciare con cura fasce e macchie di alberi in paesaggi prevalentemente agricoli — puntando a una quota moderata di bosco — può aumentare la performance complessiva di circa un decimo fino a un quinto rispetto al solo terreno coltivato. Nelle zone dominate dalla foresta, introdurre colture tolleranti all'ombra o prodotti derivati dalla foresta può recuperare parte della produzione alimentare senza sacrificare i guadagni ecologici. In termini semplici, lo studio conclude che un mosaico ben bilanciato di aziende agricole e boschi intorno alle città è la chiave per proteggere suoli e acqua, immagazzinare carbonio e mantenere al contempo sicure le forniture di cereali.

Citazione: Zhai, C., Geng, R., Liu, G. et al. Urban agroforestry compositions influence ecosystem multifunctionality and service interactions. Sci Rep 16, 9897 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37986-x

Parole chiave: agroforestazione urbana, servizi ecosistemici, pianificazione del paesaggio, paesaggi multifunzionali, conservazione del suolo e dell'acqua