Universi in miniatura

Poponessi è senior researcher all’Istituto per l’ambiente alpino di Eurac Research, dove studia le briofite – il nome collettivo con cui si chiamano muschi, epatiche e antocerote. Tra le piante terrestri più antiche del nostro pianeta, le briofite hanno colonizzato i continenti circa 470 milioni di anni fa, molto prima che esistessero le foreste come le conosciamo oggi. A differenza delle piante da fiore, le briofite non hanno vere e proprie radici. Pur essendo ancorate al substrato tramite rizoidi filiformi, le briofite assorbono acqua e sostanze nutritive attraverso l’intera superficie del loro corpo. La loro riproduzione sessuale dipende dall’acqua, poiché lo sperma, primitivo e nuotatore, utilizza una sorta di coda (il flagello) per muoversi attraverso un sottile strato d’acqua e raggiungere l’ovulo. Le briofite sono inoltre poichiloidriche, il che significa che non sono in grado di regolare autonomamente il proprio contenuto idrico. Si seccano in caso di siccità e si reidratano rapidamente quando l’umidità torna. Un cuscino marrone apparentemente privo di vita può diventare di un verde vivido nel giro di pochi minuti dopo una pioggia. Questo straordinario adattamento permette alle briofite di sopravvivere in alcuni degli ambienti più ostili della Terra, rendendole al contempo eccezionalmente sensibili ai cambiamenti ambientali – uno dei motivi per cui scienziati e scienziate come Poponessi le studiano. 

Un tappeto di muschio è molto più di un insieme di piantine: è un intero ecosistema. Tra i suoi minuscoli steli vivono i tardigradi – talvolta chiamati orsi d’acqua –, i nematodi, i rotiferi, gli acari, i collemboli e innumerevoli altri animali microscopici. Per loro, pochi centimetri quadrati di muschio equivalgono a un vasto bosco che fornisce riparo, umidità e cibo. Molti di questi animali hanno sviluppato straordinarie strategie di sopravvivenza. I tardigradi possono disidratarsi quasi completamente, raggomitolandosi in uno stato di dormienza raggrinzito noto come “stato di tun” fino al ritorno della pioggia, mentre molti nematodi sopravvivono alla siccità attraverso l’animazione sospesa. Insieme, queste minuscole creature formano complesse reti alimentari che riciclano i nutrienti, decompongono la materia organica e contribuiscono a mantenere i suoli sani. Al microscopio, quella che sembra una semplice macchia di muschio diventa un mondo brulicante di vita – la prova che alcuni degli ecosistemi più ricchi della natura esistono su scala minuscola. 

Quando non è sul campo o nei boschi, Silvia Poponessi si trova in laboratorio, dove utilizza il microscopio e le chiavi botaniche per identificare le affascinanti briofite che fungono da indicatori dello stato di salute dell’ecosistema.

Credit: Eurac Research | Annelie Bortolotti

I sensori ambientali della natura 

Le briofite fungono da indicatori naturali della salute dell’ecosistema. Assimilando acqua e sostanze nutritive direttamente dalla pioggia, dalla nebbia e dall’aria circostante assorbono anche gli inquinanti. Alcune specie accumulano metalli pesanti e contaminanti atmosferici nel corso degli anni – un processo noto come “bioaccumulo” che consente di misurare i livelli di inquinamento. Altre reagiscono scomparendo del tutto. “L’assenza di certe specie può dirci tanto quanto la loro presenza”, afferma Poponessi. 

I cambiamenti nelle comunità di briofite possono rivelare un peggioramento della qualità dell’aria, cambiamenti climatici, alterazioni delle condizioni del bosco o variazioni dell’umidità molto prima che questi diventino evidenti nelle piante più grandi. Sebbene le singole briofite siano molto sensibili al loro ambiente, le comunità che formano sono straordinariamente stabili poiché la maggior parte delle specie cresce solo di pochi millimetri all’anno. Questa stabilità rende particolarmente significativi anche i cambiamenti più piccoli, rendendo il monitoraggio a lungo termine uno strumento inestimabile per rilevare i cambiamenti ambientali. “In molti habitat è sufficiente ripetere i rilevamenti ogni cinque anni”, spiega Poponessi. 

Bartramia pomiformis, altrimenti detto “muschio mela”. È chiaro da cosa deriva il nome...

Credit: Eurac Research | Silvia Poponessi

Il monitoraggio di queste foreste in miniatura 

In Eurac Research, le briofite sono oggetto di studio nell'ambito del progetto "Monitoraggio della biodiversità in Alto Adige" (BMS Project), un'iniziativa a lungo termine che prevede lo studio della biodiversità di 320 siti terrestri, con una ripetizione ogni 5 anni di 64 siti all'anno. In questo progetto vengono monitorati molti organismi vegetali e animali per studiare la biodiversità della provincia e come questa varia nel tempo. Tra gli organismi vegetali monitorati, troviamo le briofite, che appartengono alle crittogame, piante e organismi simili alle piante che si riproducono tramite spore anziché tramite semi o fiori. Nonostante la loro importanza ecologica, le briofite sono spesso trascurate nelle indagini sulla biodiversità, insieme ai licheni e alle felci. Il loro monitoraggio richiede una pazienza e una precisione straordinarie.

All'interno del progetto BMS sono stati selezionati siti forestali e località antropizzate in cui vengono analizzate le briofite epifitiche, ovvero quelle che crescono sulle cortecce degli alberi. In questo progetto speciale, i tronchi degli alberi vengono esaminati utilizzando un'area di campionamento circolare a circa 1,20 metri dal suolo. Quando possibile, ogni albero viene campionato in tutti e quattro i punti cardinali: nord, sud, est e ovest. La luce solare, l’umidità e l’esposizione possono infatti generare comunità di briofite molto diverse su ciascun lato. All'interno dell'area, ogni specie viene identificata e la sua percentuale di copertura viene stimata per ciascuna area.

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Uno sguardo più da vicino 

Il lavoro sul campo attira spesso la curiosità di chi passa. “La gente si ferma a chiederci cosa stiamo facendo”, racconta Poponessi. “A volte ci racconta storie sui propri boschi preferiti o sull’abitudine di abbracciare gli alberi. Le persone rimangono affascinate quando si rendono conto che stiamo studiando qualcosa davanti a cui probabilmente sono passate migliaia di volte”. 

Le briofite saranno anche piccole, ma svolgono un ruolo ecologico fondamentale. Accumulano acqua, stabilizzano il suolo, offrono un habitat a minuscoli invertebrati, contribuiscono al ciclo dei nutrienti e aiutano la comunità scientifica a comprendere come stanno cambiando l’ambiente. Ci ricordano che alcune delle storie più importanti della natura si scrivono su scala minuscola.

Exsertotheca crispa

Credit: Eurac Research | Silvia Poponessi