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Test 2023-2028: le osservazioni cominciano il 1 settembre
10/2025 – Faggio e abete nelle prime fasi di vita rispondono diversamente a calore e siccitá
10/2025 – Faggio e abete nelle prime fasi di vita rispondono diversamente a calore e siccitá
Il cambiamento climatico sta rendendo sempre più incerta la rinnovazione naturale. Nei nostri esperimenti in camera climatica, utilizzando gli stessi lotti di semi successivamente inviati ai partecipanti, abbiamo testato due fattori di stress chiave: inverni più brevi e più caldi che riducono il periodo di stratificazione dei semi e primavere più calde e secche che aumentano lo stress evaporativo durante la germinazione. Le analisi del nostro ricercatore post-dottorato Leo Zeitler dimostrano che le piantine di abete sono più resistenti in queste condizioni, mentre quelle di faggio faticano ad attecchire quando devono affrontare lo stress climatico.
Nelle camere climatiche abbiamo testato oltre 34.000 semi raccolti da 32 popolazioni di abeti e faggi in tutta Europa, comprese circa 10 famiglie di semi per popolazione. I semi sono stati esposti a due tipi di stratificazione (lunga vs. breve) e a due condizioni primaverili (freddo vs. caldo/secco). Abbiamo quindi seguito lo sviluppo delle piantine ogni pochi giorni per tre mesi, ovvero all'incirca la durata di una prima stagione di crescita naturale. Abbiamo osservato le primissime fasi dello sviluppo degli alberi, dal seme alla giovane piantina.
La stratificazione breve ha ritardato la germinazione in entrambe le specie, mentre le condizioni di germinazione secche/calde l'hanno accelerata (vedi figura sotto). Il Fagus ha mostrato tassi di germinazione ridotti (cioè la percentuale di semi che hanno germogliato) in condizioni invernali calde, mentre l'Abies ha mantenuto alti tassi di germinazione anche con condizioni primaverili più calde, secche e con temperature più basse. Tuttavia, gli effetti della stratificazione ridotta sono emersi più tardi nello sviluppo: in entrambe le specie, le piantine provenienti da alcune provenienze hanno mostrato un arresto della crescita in condizioni più calde, rivelando interazioni tra il background genetico delle provenienze e l'ambiente in cui crescono. Lo sviluppo di Abies è stato maggiormente influenzato dalla provenienza, suggerendo una divergenza adattativa più forte, mentre Fagus ha mostrato una crescita più consistente tra le provenienze, indicativa di un maggiore potenziale di colonizzazione.
Le strategie di ciclo vitale differiscono sostanzialmente tra Abies e Fagus. I semi di Abies mostravano elevata capacità e velocità di germinazione, ma la risposta plastica allo stress emergeva successivamente durante lo sviluppo, con un rallentamento della crescita in condizioni avverse. Fagus, al contrario, percepiva lo stress già in fase germinativa, producendo meno piantine che crescevano a ritmo costante ma manifestavano successivamente tassi di mortalità più elevati.
I nostri risultati mostrano che lo sviluppo iniziale delle piantine è influenzato sia dal background genetico che dalle condizioni ambientali, tra cui il freddo invernale, l'acqua primaverile e l'accumulo di calore. L'uso della provenienza predittiva potrebbe aiutare a mantenere le popolazioni di abeti che si rigenerano naturalmente anche in inverni più brevi e primavere ed estati più calde/secche previste in futuro. Al contrario, la rigenerazione naturale del faggio potrebbe essere ulteriormente ridotta in scenari di cambiamento climatico futuro, un risultato ampiamente confermato da recenti ricerche su faggi adulti.
06/2023 – Test 2021-2023: tassi di germinazione
06/2023 – Test 2021-2023: tassi di germinazione
Continuiamo ad analizzare i dati dei test pilota 2021-2023! In questi test, 18 partecipanti provenienti da 7 Paesi diversi (da 100 a 1400 m s.l.m.) hanno piantato semi di 13 provenienze di Abies spp e 10 provenienze di Fagus spp. I partecipanti hanno monitorato la germinazione, la fenologia e la sopravvivenza durante la stagione di crescita 2022. Le osservazioni continuano nel 2023 e saranno analizzate a principi del 2024.
Qui riassumiamo il successo e il tasso di germinazione nelle camere climatiche (presso il WSL) e nei micro-giardini seguiti dai forestali di diversi Paesi. Abbiamo scelto di mostrare la percentuale cumulativa di semi germinati in funzione dei giorni di crescita (Growing degree days, o GDD), che sono una misura dell'accumulo di calore. Infatti, affinché i semi germoglino e si sviluppino in piantine sane, devono essere esposti al freddo durante l'inverno e poi al calore e all'umidità durante la stagione di crescita. Il GDD indica quanto calore è stato accumulato dal momento in cui la temperatura media giornaliera ha raggiunto i 5°C. L'uso del GDD, invece della data, non solo è biologicamente significativo, ma ci permette anche di confrontare lo sviluppo delle piantine in ambienti diversi. Le linee indicano le prestazioni delle diverse provenienze e i punti indicano quando sono state effettuate le osservazioni.
Le osservazioni regolari sono preziose e necessarie. Il successo e lo sviluppo di diverse provenienze in ambienti diversi possono essere compresi solo attraverso osservazioni regolari! Ringraziamo tutti i nostri partecipanti per il loro tempo e il loro lavoro! Incoraggiamo i futuri partecipanti a continuare con le osservazioni anche quando il tasso di germinazione è basso, perché questi dati possono aiutarci a identificare le condizioni limitanti per lo sviluppo delle piantine.
Importanti differenze tra provenienze e micro-giardini. Le differenze tra le provenienze nella crescita degli alberi sono note ai forestali. Tuttavia, è meno noto che le provenienze possono differire anche nelle prime fasi di vita e in modo coerente tra gli ambienti! Ad esempio, l'Abies nordmanniana della Georgia e il faggio della Slovenia hanno ottenuto buoni risultati nella maggior parte dei siti e nelle camere climatiche. Per alcune provenienze, l'ambiente ha giocato un ruolo più importante: il faggio dell'Iran ha ottenuto ottimi risultati nelle camere climatiche, ma meno sul campo.
La germinazione sul campo può essere elevata quanto quella in camera climatica! Ad esempio, l'abete della Corsica e il faggio del Massiccio Armoricano hanno mostrato una germinazione ugualmente elevata in camera e sul campo, mentre il faggio della Slovenia e l'abete della Romania hanno avuto una germinazione più elevata sul campo rispetto alla camera climatica.
Abies alba and Abies nordmanniana
Abies alba and Abies nordmanniana
Fagus sylvatica and Fagus orientalis
Fagus sylvatica and Fagus orientalis
July 2022
Stima dei tassi di germinazione: continuazione dell'esperimento in camera climatica con nuove provenienze
Stima dei tassi di germinazione: continuazione dell'esperimento in camera climatica con nuove provenienze
Il nostro studente Mert Celik ha proseguito l'esperimento in camera climatica iniziato da Johannes Alt (vedi sotto i risultati di aprile 2022) e ha terminato di testare tutte le provenienze utilizzate per i test 2021-2023. Tra queste vi sono provenienze di Abies alba, Abies nordmanniana, Fagus sylvatica e Fagus orientalis.
Utilizzando lo stesso ciclo giorno-notte (16 ore di oscurità, 8 ore di luce), questa volta l'esperimento è stato mantenuto per 16 settimane per vedere se i tassi di germinazione raggiungevano un plateau. La temperatura ambiente è stata mantenuta a 5-15 oC per le prime nove settimane, per poi essere aumentata a 10-20 oC per il resto della durata dell'esperimento. Per tutte le specie e provenienze, i tassi di germinazione hanno raggiunto il plateau in 80-85 giorni dalla semina.
Mert ha combinato i risultati del primo e del secondo esperimento e ha mostrato che i tassi di germinazione delle specie appartenenti al genere Abies variano tra il 9% e il 65%, con un tasso di germinazione medio del 33%. L'abete del Caucaso (Abies nordmanniana) ha superato tutte le altre provenienze con un tasso di germinazione del 65%. Per quanto riguarda il genere Fagus, il faggio orientale dei monti Alborz dell'Iran ha raggiunto il tasso di germinazione più alto, pari al 72%. Nel resto delle provenienze, i tassi di germinazione variano tra lo 0% e il 72%, con un tasso medio del 29%. I semi provenienti dalla Romania (Carpazi meridionali) e dalla Svizzera (Salenstein) non hanno germinato affatto durante l'esperimento.
Questi risultati riflettono in parte ciò che sta accadendo nei micro-giardini in campo (date un'occhiata ai risultati preliminari nella sezione sottostante!).
Germination curves obtained from the germination data for silver fir and caucasian fir (top graph), and European and oriental beech (bottom graph); dotted lines indicate moist treatments, solid lines indicate dry treatment.
Germination curves obtained from the germination data for silver fir and caucasian fir (top graph), and European and oriental beech (bottom graph); dotted lines indicate moist treatments, solid lines indicate dry treatment.
June 2022
Test 2021-2023: risultati preliminari
Test 2021-2023: risultati preliminari
I nostri partecipanti ai test 2021-2023 hanno raccolto dati per un'intera stagione di crescita, a partire dalla primavera del 2022. Date un'occhiata ai grafici qui sotto per scoprire cosa è successo in ogni micro-giardino installato, quale provenienza ha dato risultati migliori e altro ancora.
Nel menu a tendina é possibile selezionare diversi variabili. A seconda di ció che si sceglie, é possibile esplorare:
la percentuale di semi germinati in ogni micro-giardino ("Micro-garden")
il numero di semi germinati per ogni stadio di germinazione ("Germination stage")
la percentuale di semi germinati di ogni provenienza ("Provenances-abies" o "Provenances-fagus")
L'evoluzione nel tempo della percentuale di semi germinati in ogni micro-giardino ("Evolution-abies" o "Evolution-fagus")
Il numero di semi germinati per ogni provenienza e in ogni micro-giardino ("Heatmap-Abies" o "Heatmap-Fagus")
NOTA: Nei grafici denominati "Heatmaps è possibile confrontare i risultati dei micro-giardini con quelli degli esperimenti in camera climatica. Tenete presente che non tutte le provenienze sono state testate nella camera climatica, quindi alcune informazioni sono mancanti. Allo stesso modo, alcune provenienze sono state piantate solo in alcuni micro-giardini e abbiamo meno dati su di loro.
Aprile 2022
Stimare i tassi di germinazione con un esperimento in camera climatica
Stimare i tassi di germinazione con un esperimento in camera climatica
Tesi di laurea magistrale di
Tesi di laurea magistrale di
Johannes Alt
Johannes Alt
Parte delle provenienze dei semi utilizzati nei test 2021-2023 sono state testate nella nostra camera climatica al WSL dallo studente di laurea magistrale Johannes Alt. L'obiettivo di Johannes era valutare il tasso di germinazione delle provenienze in regime secco e umido. Il test di germinazione è stato eseguito in una camera climatica utilizzando un ciclo notte giorno 16/8 ore, a 5 – 15°C per otto settimane, e 10 – 20°C per altre due settimane.
Il faggio europeo ha raggiunto un tasso medio di germinazione del 38,2% (variando dal 29% al 59% tra le provenienze), mentre per l'abete bianco è stato del 25,4% (dal 9% al 39%). Le condizioni idriche non hanno avuto effetti significativi sul tasso di germinazione. Tuttavia, sia per il faggio europeo che per l'abete bianco Johannes ha riscontrato un effetto di provenienza significativo sul tasso di germinazione, indicando che non tutte le origini sono adattate allo stesso modo alle condizioni testate.
Attualmente è in corso il secondo esperimento di germinazione con il resto delle provenienze. I risultati combinati di tutte le provenienze forniranno una solida base di riferimento per il confronto con la germinazione nei micro-giardini. Questo ci aiuterà a generare informazioni sull'adattamento delle diverse provenienze e sul loro potenziale per la migrazione assistita.
Curve di germinazione ottenute dai dati di germinazione dell'abete bianco (A) e del faggio europeo (C); la linea tratteggiata indica il ciclo a temperatura più elevata (10-20°C); la linea continua definisce la fine dell'esperimento; il giorno 72 è stato stimato il tasso di germinazione assoluto
Curve di germinazione ottenute dai dati di germinazione dell'abete bianco (A) e del faggio europeo (C); la linea tratteggiata indica il ciclo a temperatura più elevata (10-20°C); la linea continua definisce la fine dell'esperimento; il giorno 72 è stato stimato il tasso di germinazione assoluto
Novembre 2021
Test estate 2021
Test estate 2021
I veri primi test di MyGardenOfTrees!
I veri primi test di MyGardenOfTrees!
Cittadini entusiasti e ONG provenienti da Scozia, Francia, Italia, Svizzera e Ungheria. Insieme abbiamo testato la prima versione del disegno sperimentale, in particolare l'effetto della predazione dei semi da parte dei roditori (usando reti metalliche) e della competizione (usando teli contro la crescita di erbe infestanti).
Mentre la competizione con altri germogli sembrava non avere un forte effetto, la predazione di semi e germogli da topi e lumache costituiva un problema evidente. Grazie a questi risultati, abbiamo progettato un nuovo tipo di protezione per semi che abbiamo utilizzato per le prove successive.
La scienza partecipativa si è rivelato un ottimo approccio per fare ricerca che beneficia sia la comunità scientifica che il pubblico. Grazie ai nostri primi partecipanti abbiamo potuto seguire le diverse fasi del coinvolgimento e del lavoro dei cittadini e prepararci per la partecipazione su larga scala ai prossimi test!
Guarda il video prodotto dai partecipanti in Scozia per saperne di più sui test estivi 2021!
Guarda il video prodotto dai partecipanti in Scozia per saperne di più sui test estivi 2021!
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