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Description
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Gli ecosistemi forestali rappresentano una risorsa cruciale per la nostra società, fornendole prodotti e servizi ecosistemici irrinunciabili. Tali benefici rischiano però di essere notevolmente ridotti a causa dei cambiamenti climatici che possono modificare profondamente la struttura delle foreste e il loro funzionamento. I cambiamenti climatici sono un fenomeno ben documentato a livello planetario, con conseguenze ormai comunemente note, quali l’aumento delle temperature o le variazioni in frequenza ed intensità di eventi estremi sia fisici che biologici (ad es. nubifragi, ondate di calore, diffusione di patogeni). In questo contesto, gli alberi, essendo organismi longevi ed immobili, sono costretti ad affrontare cambiamenti climatici che possono avvenire in tempi non compatibili con quelli più lenti richiesti dai meccanismi di migrazione e dall’adattamento genetico. Ne possono derivare fenomeni di deperimento e moria del bosco non direttamente imputabili ad una particolare patologia, ma piuttosto attribuibili a cause ambientali e classificabili come fisiopatie. Per prevedere e affrontare tale fenomeno è necessario capire in modo dettagliato come le variabili climatiche interagiscano con i fattori biotici che influenzano l’accrescimento, approfondendo contemporaneamente la conoscenza dei principali meccanismi genetici e fisiologici coinvolti nella risposta da parte dell’individuo. Ciò richiede di passare attraverso la valutazione del legame tra genotipo, fenotipo e fattori climatici limitanti. Il progetto intende esplorare la relazione tra le risposte a stress passati e presenti (climatici e biotici) e le caratteristiche genetiche individuali, in differenti contesti ambientali, per individuare le condizioni che possono indurre il declino in una specie forestale emblematica per la Pianura Padana, quale Quercus robur L., all’interno di riserve naturali della Lombardia. Gli anelli di accrescimento annuale verranno utilizzati come archivio degli effetti degli agenti stressogeni per fornire informazioni dettagliate sulle risposte climatiche ed ecofisiologiche a diversa scala spaziale e temporale. Attraverso lo studio delle relazioni clima-accrescimento si possono, infatti, ottenere informazioni con diverso grado di risoluzione, da quelle derivate dalle caratteristiche anatomiche e isotopiche del singolo individuo, a quelle di sintesi a livello di popolamento, fino ad una scala regionale. Dati relativi al microambiente (caratterizzazione floristica e vegetazionale, presenza di eventuali patogeni e loro identificazione), al fenotipo dell’individuo e alla capacità di ogni albero di resistere ai patogeni completeranno il quadro conoscitivo, fornendo una caratterizzazione di ogni individuo studiato senza precedenti. Tali dati verranno incrociati con un approfondito campionamento del genoma della specie indagata, attraverso le più avanzate tecniche di genotipizzazione ad alta resa. I dati genetici così ottenuti possono essere utilizzati come proxy molecolari delle risposte individuali agli stress, per prevedere difficoltà di adattamento al clima in foreste naturali ma, finora, non risulta che siano mai stati direttamente correlati ai segnali dendrocronologici, in particolare a quelli attribuibili al declino, agli stress di origine biotica e alla mortalità. Il progetto procederà attraverso una sequenza di fasi finalizzate a rilevare caratteristiche genetiche correlabili da un lato alle risposte complessive delle singole piante all’ambiente, dall’altro alla reazione a singoli eventi estremi che possono rappresentare una spinta aggiuntiva nel passaggio dal declino dell’accrescimento alla morte. A tale scopo il progetto prevede il campionamento di circa 25 coppie di individui di farnia (deperienti / non deperienti) in 5 diversi siti (per un totale di 250 individui). Per ogni coppia verranno rilevati in modo dettagliato i caratteri fenotipici e microambientali. Ogni campione sarà inoltre sequenziato per ottenere informazioni genetiche rispetto a decine di migliaia di marcatori SNP (polimorfisimi singola base all’interno di geni). Diversi metodi statistici specifici e idonei al trattamento delle differenti tipologie di dati raccolti verranno impiegati per identificare eventuali pattern genetici indicativi di resistenza al deperimento, al netto dell’eventuale strutturazione della variabilità genetica su base territoriale. I risultati del progetto permetteranno di migliorare la conoscenza dei processi legati al deperimento e alla mortalità che caratterizzano molti dei querceti della pianura lombarda, fenomeni che possono essere accelerati dai cambiamenti climatici. Il progetto inoltre può avere importanti ricadute sulla promozione della conservazione di risorse genetiche forestali, fornendo informazioni utili su genotipi particolarmente resistenti agli stress di origine climatica ed alla pressione esercitata dai patogeni. La fase conclusiva del progetto prevede la preparazione di raccomandazioni e linee guida, rivolte a portatori di interesse, politici e gestori, finalizzate ad individuare le modalità di gestione del patrimonio forestale più idonee ad affrontare al meglio le sfide dei cambiamenti climatici in atto e futuri. |
