Risposte specifiche delle micorrize alle modifiche delle proprietà del suolo della rizosfera e dei tratti delle radici fini dopo l’aggiunta di microplastica di polistirene in una foresta mista temperata

Perché le piccole plastiche nelle foreste contano

Molti di noi hanno sentito parlare delle microplastiche negli oceani, ma molto meno è stato approfondito su cosa succede quando questi minuscoli frammenti di plastica si accumulano nelle foreste. Eppure le foreste sono filtri importanti per le particelle trasportate dall’aria, e le microplastiche possono accumularsi gradualmente nel suolo dove le radici degli alberi e i loro partner fungini cercano acqua e nutrienti. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice con grandi implicazioni: come cambiano le vite sotterranee degli alberi a causa delle microplastiche, e potrebbe questo modificare il funzionamento delle foreste in un mondo che si riscalda e si inquina sempre più?

Due tipi di aiutanti fungini sotto gli alberi

Le radici degli alberi raramente agiscono da sole. La maggior parte stabilisce partnership con funghi micorrizici, che scambiano nutrienti del suolo con zuccheri prodotti dall’albero. I ricercatori si sono concentrati su due tipi principali di queste associazioni. I funghi ectomicorrizici (ECM) formano una guaina attorno alle radici ed estendono fitte reti di filamenti; sono comuni nelle conifere come i pini e in alcune latifoglie. I funghi arbuscolari micorrizici (AM), più diffusi a livello mondiale, penetrano nelle cellule radicali e aiutano molte latifoglie e colture. Poiché questi partner fungini adottano strategie diverse per acquisire azoto e fosforo, il team ha ipotizzato che potessero rispondere in modo molto differente all’ingresso di microplastiche nel suolo.

Un esperimento in una foresta mista montana

In una foresta matura di pino coreano nelle montagne Changbai in Cina, gli scienziati hanno esposto con cura parti dei sistemi radicali ad un suolo miscelato con minuscole sfere di polistirene, a una concentrazione simile a quella già misurata in alcuni suoli contaminati. Hanno studiato quattro specie arboree, due dominate da funghi ECM e due da funghi AM. Per circa cinque mesi hanno monitorato i cambiamenti nel suolo aderente alle radici (la rizosfera) e misurato una serie di caratteristiche radicali: chimica (carbonio, azoto, fosforo), lunghezza e spessore delle radici fini, schema di ramificazione, densità dei tessuti e anatomia microscopica. Hanno anche quantificato la densità dei filamenti fungini (ife), la percentuale di radici colonizzate e l’attività degli enzimi del suolo coinvolti nella degradazione della sostanza organica.

Cambiamenti del suolo opposti per i due gruppi fungini

L’aggiunta di microplastiche ha spinto le rizosphere ECM e AM in direzioni quasi opposte. Intorno alle radici ECM, le microplastiche hanno aumentato le forme di azoto disponibili per le piante e potenziato un enzima legato al processamento dell’azoto, ma hanno ridotto il fosforo e l’attività enzimatica correlata. Il suolo è diventato più umido e leggermente più acido. Intorno alle radici AM, lo schema si è invertito: l’azoto disponibile, in particolare il nitrato, è diminuito, mentre il fosforo disponibile e un enzima chiave per il rilascio del fosforo sono aumentati, e il suolo tendeva a essere più secco e meno acido. Questi contrasti suggeriscono che la stessa pressione inquinante può riconfigurare il ciclo dei nutrienti in modi molto diversi, a seconda di quali partner fungini dominano un’area della foresta.

Le radici si rimodellano per far fronte

Anche le radici degli alberi hanno rimodellato forma e chimica in risposta alle microplastiche, ancora una volta in modi contrastanti. In entrambi i tipi di associazione, le radici sono risultate più ricche di carbonio rispetto all’azoto e al fosforo, indicando uno stato nutritivo peggiore nonostante alcuni aumenti nei nutrienti circostanti. Gli alberi ECM hanno prodotto sistemi radicali più corti e più spessi con meno ramificazioni e densità tissutale inferiore, ma con reti fungine più dense e maggiore colonizzazione. Ciò indica una strategia di investimento del carbonio nei funghi piuttosto che nella produzione di radici sempre più sottili, facendo affidamento sull’esplorazione fungina per raggiungere i nutrienti in un suolo disturbato. Gli alberi AM, al contrario, hanno sviluppato radici più lunghe e sottili con più apici e tessuti esterni più sottili, mostrando una colonizzazione fungina ridotta. Hanno ispessito lo strato superficiale della radice e ingrandito i tessuti interni di trasporto, probabilmente per difendersi dai danni fisici delle particelle plastiche e per trasportare acqua e nutrienti in modo più efficiente con le loro sole radici piuttosto che tramite i funghi.

Che cosa significa per le foreste future

Considerati nel loro insieme, questi risultati rivelano che l’inquinamento da microplastiche non si limita a restare inerte nel suolo forestale: altera l’umidità, l’acidità e il movimento di azoto e fosforo, e spinge gli alberi con differenti partner fungini verso tattiche di sopravvivenza distinte. Gli alberi associati agli ECM rispondono rafforzando le alleanze fungine, mentre quelli associati agli AM fanno maggior affidamento su radici fini altamente esplorative. Per il lettore non specialista, il messaggio principale è che i minuscoli frammenti di plastica possono modificare silenziosamente chi prospera in una foresta, la velocità del ciclo dei nutrienti e la quantità di carbonio che gli alberi trasferiscono nel sottosuolo. Con l’aumento continuo della deposizione di microplastiche, questi cambiamenti nascosti nel lavoro di squadra radice–fungo potrebbero gradualmente alterare la composizione delle foreste e la loro capacità di immagazzinare carbonio e sostenere la biodiversità.

Citazione: Zhou, Y., Brunner, I., Liu, Z. et al. Mycorrhizal-specific responses of rhizosphere soil properties and fine-root traits to polystyrene microplastic addition in a temperate mixed forest. Commun Earth Environ 7, 203 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03237-0

Parole chiave: microplastiche forestali, funghi delle radici degli alberi, nutrienti del suolo, foreste temperate, rizosfera