Un inizio di primavera anticipato e un autunno più caldo aumentano la discrepanza tra la colorazione delle foglie e la cessazione della fotosintesi

Perché il colore delle foglie autunnali nasconde una storia climatica

Molte persone valutano il cambiamento delle stagioni osservando i verdi brillanti della primavera e i rossi e i dorati intensi dell’autunno. Ma i dati satellitari rivelano che il momento in cui le foglie cambiano colore non è più una guida semplice su quanto attivamente le foreste stiano catturando carbonio dall’aria. Questo studio mostra che, con primavere sempre più precoci e autunni più caldi, gli alberi possono restare verdi molto tempo dopo aver in gran parte cessato la fotosintesi, con importanti conseguenze su quanto carbonio gli ecosistemi settentrionali possono assorbire in un mondo che si riscalda.

Due orologi diversi nella stessa foglia

Le foglie seguono almeno due programmi stagionali separati. Uno governa il loro colore, trasformando le chiome verdi nei gialli e nei rossi dell’autunno mentre la clorofilla si degrada. L’altro governa la fotosintesi, il processo con cui le piante usano la luce solare per trasformare l’anidride carbonica in zuccheri. Utilizzando due tipi di misure satellitari sulle terre settentrionali dal 2001 al 2021 — una che monitora il verde e un’altra che rileva un debole bagliore direttamente collegato alla fotosintesi — gli autori hanno confrontato quando le foglie cambiano colore con quando la fotosintesi si arresta effettivamente. Hanno scoperto che, in media, la perdita dell’attività fotosintetica si verifica prima, mentre i vistosi cambiamenti di colore arrivano più tardi.

Un divario crescente tra essere verdi e funzionare

In foreste, praterie e tundra a nord del 30° di latitudine, la fine della fotosintesi è spesso avvenuta con alcune settimane di anticipo rispetto al picco della colorazione delle foglie, e questo divario è cresciuto costantemente. Nella maggior parte dei luoghi, la data autunnale basata sul verde si è spostata più tardi nell’anno, mentre la data basata sulla fotosintesi è avanzata leggermente o è cambiata poco. Le foreste hanno mostrato la maggiore incongruenza, mentre la tundra la minore. Suddividendo la stagione in inizio, picco di mezza stagione e fine, i ricercatori hanno dimostrato che il prolungarsi del ritardo nella colorazione delle foglie e il leggero anticipo della cessazione della fotosintesi spiegano insieme questa discrepanza crescente.

Come le primavere anticipate rimodellano l’autunno

Lo studio ha poi indagato cosa stia guidando questo cambiamento nei tempi. Un fattore chiave è che la primavera tende ora ad iniziare prima in molte regioni settentrionali. Un germogliamento più precoce significa che le piante iniziano a crescere e a captare carbonio prima. I modelli di equazioni strutturali — strumenti statistici che separano effetti diretti e indiretti — suggeriscono che questo avvio anticipato spinge l’intero ciclo di crescita in avanti. Le piante raggiungono la loro attività massima prima e, soprattutto per la fotosintesi, tendono anche a terminare prima. Questo “trascinamento” dalla primavera all’autunno è risultato molto più forte per il segnale della fotosintesi che per quello del verde, contribuendo a spiegare perché la fotosintesi ora termina prima rispetto a quando le foglie cambiano visibilmente colore.

Autunni più caldi mantengono le foglie, non la fotosintesi

Il riscaldamento autunnale si è rivelato l’altro protagonista principale. Temperature autunnali più alte in genere ritardavano sia la colorazione delle foglie sia lo spegnimento della fotosintesi, ma il ritardo era leggermente più marcato per il cambiamento di colore visibile. All’inizio della senescenza, temperature autunnali più elevate rallentavano chiaramente la perdita di verde, anche se la riduzione della luce diurna e altri vincoli continuavano a deprimere la fotosintesi. Più avanti nell’autunno, condizioni più calde influenzavano entrambi i processi in modo più equilibrato, tuttavia l’effetto complessivo era di allungare il periodo durante il quale gli alberi appaiono verdi ma stanno fotosintetizzando solo debolmente. Altri fattori, come precipitazioni, luce solare e livelli di anidride carbonica, hanno avuto ruoli minori o più specifici a livello regionale.

Cosa significa per le foreste e il clima

Per un osservatore occasionale, una stagione più lunga di foglie verdi potrebbe suggerire che le foreste assorbono più carbonio per un periodo più esteso. Questo lavoro mette in guardia da tale supposizione. La crescente discrepanza tra colore delle foglie e attività fotosintetica significa che gli alberi possono trascorrere più tardi autunni respirando — rilasciando anidride carbonica — senza guadagni corrispondenti dalla fotosintesi. Ciò potrebbe ridurre il pozzo netto di carbonio fornito dagli ecosistemi settentrionali, anche se complessivamente continuano a assorbire più carbonio di quanto ne rilascino nell’arco dell’anno. Per scienziati e gestori forestali, il messaggio è chiaro: affidarsi solo al verde per monitorare la stagione di crescita può essere fuorviante. Sono necessarie misure dirette della fotosintesi per capire come il cambiamento climatico stia alterando la vera stagione produttiva delle foreste del pianeta.

Citazione: Yu, H., Mo, Z., Tan, T. et al. Earlier spring onset and autumn warming increase the discrepancy between leaf coloration and photosynthetic cessation. Commun Earth Environ 7, 199 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03239-y

Parole chiave: fenologia autunnale, fotosintesi, riscaldamento climatico, ciclo del carbonio forestale, telerilevamento