El Niño intenso induce la produzione di nuovi volatili reattivi come difese da stress nella foresta amazzonica

Perché questo è importante per il futuro del nostro clima

La foresta amazzonica è spesso chiamata i polmoni del pianeta, ma è anche una gigantesca fabbrica chimica che dirige, in modo discreto, la formazione di nubi, la pioggia e il clima. Questo studio si domanda che cosa succede a quella fabbrica quando un El Niño intenso porta ondate di calore e siccità senza precedenti. Tracciando i gas invisibili rilasciati dagli alberi prima, durante e dopo l’El Niño 2023–2024, gli autori mostrano che la foresta cambia il tipo di sostanze che “espira”, passando a una sorta di modalità di stress che potrebbe alterare sia la salute della foresta sia l’atmosfera che la sovrasta.

Una foresta sotto crescente pressione

L’Amazzonia normalmente ricicla umidità nell’aria e immagazzina enormi quantità di carbonio. Tuttavia l’aumento delle temperature, le siccità ripetute e gli incendi stanno spingendo parti della foresta verso la trasformazione da pozzo di carbonio a fonte di carbonio. Gli alberi rilasciano anche una piccola frazione del loro carbonio sotto forma di composti organici volatili (VOC), che contribuiscono alla formazione di particelle sospese e nubi. Tra questi vi sono gli isoprenoidi, una famiglia di profumi vegetali che include molecole più leggere e comuni e altre più pesanti e rare. Sebbene i gas più pesanti siano scarsi, reagiscono molto rapidamente in aria e possono influenzare in modo significativo come si formano nuove particelle e nubi sopra la foresta.

Seguire la foresta durante un El Niño estremo

I ricercatori hanno effettuato misurazioni dettagliate di questi gas vegetali da una torre alta nel cuore dell’Amazzonia centrale, coprendo quattro momenti chiave: una stagione delle piogge normale prima dell’El Niño, il picco della siccità, una stagione delle piogge ancora influenzata dall’El Niño e la successiva stagione secca dopo l’alleviamento delle condizioni. Hanno combinato campionamenti accurati con analisi di laboratorio avanzate, registrando anche temperatura, umidità, contenuto d’acqua del suolo, luce e ozono. Come previsto, il periodo di El Niño ha portato aria più calda, suoli più secchi e umidità molto più bassa. Anche l’ozono nell’aria della foresta è aumentato marcatamente durante i mesi più aridi, segno di una chimica atmosferica più intensa in azione.

Una svolta chimica verso gas di stress più pesanti

Non tutti i gas vegetali hanno risposto allo stesso modo. L’isoprene più noto e i monoterpeni standard hanno seguito per lo più i ritmi stagionali, aumentando nei mesi secchi e diminuendo in quelli umidi, piuttosto che rispecchiare direttamente l’El Niño. Al contrario, i sesquiterpeni più pesanti sono aumentati di oltre il 100 percento nel corso del ciclo dell’El Niño. Più sorprendente, durante la stagione delle piogge successiva al picco di siccità il team ha rilevato in aria un nuovo gruppo di alcoli sesquiterpenici ancora meno volatili, inclusi diversi composti raramente, se non mai, segnalati sopra foreste pluviali intatte. I loro livelli erano comparabili a quelli dei sesquiterpeni regolari, suggerendo che questi gas appena osservati sono temporaneamente diventati una parte importante della produzione chimica della foresta.

Segni di una via di difesa attivata dallo stress

Analizzando quali composti aumentavano e diminuivano insieme, gli autori hanno individuato un cluster strettamente correlato di sesquiterpeni e alcoli sesquiterpenici che condividono un comune scheletro carbonioso. Questi gas raggiungevano il picco al mattino, quando il flusso d’acqua e l’evaporazione delle piante erano più intensi, e calavano rapidamente a mezzogiorno, implicando che il loro rilascio è controllato principalmente dal metabolismo delle piante piuttosto che dalla sola distruzione in atmosfera. I calcoli hanno mostrato che le variazioni della sola chimica atmosferica non potevano spiegare il loro aumento; gli alberi devono aver incrementato la produzione. Il modello indica una via metabolica che si attiva sotto caldo e siccità severi, poi continua nella stagione delle piogge successiva quando l’acqua ritorna, per poi attenuarsi quando lo stress diminuisce.

Cosa significa per la foresta e il cielo soprastante

Gli autori propongono che questi gas più pesanti e più reattivi facciano parte di un sistema di difesa da stress, aiutando le piante a far fronte a molecole contenenti ossigeno dannose che si accumulano nei tessuti durante condizioni estreme. Poiché questi vapori sono più adesivi e meno volatili, potrebbero anche essere particolarmente efficaci nel formare nuove particelle sospese, rimodellando sottilmente la miscela di sostanze chimiche e particelle sull’Amazzonia durante e dopo le siccità. Con l’aumento della frequenza di forti eventi di El Niño e ondate di calore dovuto al cambiamento climatico, lo studio suggerisce che il “respiro” atmosferico dell’Amazzonia potrebbe spostarsi verso una quota maggiore di questi gas di stress pesanti, con conseguenze per la formazione delle nubi, i regimi di pioggia e la resilienza stessa della foresta.

Citazione: Byron, J., Pugliese, G., de A. Monteiro, C. et al. Intense El Niño provokes production of new reactive volatiles as stress defences in Amazon rainforest. Commun Earth Environ 7, 419 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03597-7

Parole chiave: Foresta amazzonica, El Niño, composti organici volatili, stress da siccità, chimica atmosferica