Studio della colonizzazione primaria e dei meccanismi di neogenesi del suolo in ambienti sottoposti a deglaciazione ad alte e basse latitudini
Progetto Gli ambienti glaciali sono estremamente sensibili alle fluttuazioni climatiche, infatti, minimi aumenti della temperatura dovuti ai cambiamenti climatici, hanno provocato nell’ultimo secolo il continuo ritiro dei ghiacciai ed il conseguente rilascio nella zona proglaciale di substrati litologici, o protosuoli (regosol). La deglaciazione sta avvenendo in modo accelerato quale conseguenza del fenomeno del riscaldamento globale, e provoca il ritiro dei ghiacciai a tutte le latitudini, sia nelle regioni polari, sia alpine, sia tropicali (Thomson et al., 2006). Quando i protosuoli sono rilasciati dal ghiaccio ed esposti all’atmosfera iniziano a subire un processo di colonizzazione primaria e neogenesi di suoli veri e propri. In conseguenza alla deglaciazione, gli ambienti proglaciali presentano cronosequenze con diversi stadi di successione primaria all’allontanamento dal fronte glaciale, e permettono quindi di studiare l’evoluzione dei processi successionali di colonizzazione in un’area ristretta di indagine (Hodkinson et al., 2003). I colonizzatori primari, che iniziano il processo di formazione dei suoli, sono i microrganismi che rivestono un ruolo essenziale nei cicli dei nutrienti. La colonizzazione microbica precede l’introduzione di piante pioniere che, grazie all’input di carbonio organico fornito dal processo fotosintetico, depositi radicali e tessuti in decomposizione, stimolano a loro volta la biomassa microbica e la sua attività, in un processo successionale che porta alla formazione di suoli maturi e strutturati (Mack et al., 2004).
Questo progetto si propone di studiare la colonizzazione primaria di protosuoli lungo cronosequenze di deglaciazione. Il grado di sviluppo e maturazione dei protosuoli sarà indagato mediante caratterizzazione chimica e microbiologica. Verranno paragonati protosuoli presenti a basse latitudini ed elevata altitudine nel Sagarmatha National Park (Nepal, Mt Everest, 27°N, alt 5050m) con quelli presenti ad alte latitudini e bassa altitudine nell’ambiente artico (Isole Svalbard, 80°N).
Metodologie di chimica del suolo permetteranno di descrivere lo stato di maturazione dei proto suoli e la loro completa caratterizzazione, analizzandone la struttura (es. rapporto isotopico, BET surface area e porosity), il contenuto di sostanza organica (analisi quantitative e spettroscopie DRIFT, NMR, Py-GCMS), i parametri nutrizionali e di attività biologica (respirazione e azoto fissazione). Metodologie di ecologia microbica molecolare (DNA fingerprinting, librerie geniche, Fluoreshent In Situ Hybridisation) permetteranno di descrivere la struttura e la composizione delle comunità batteriche dei protosuoli al fine di valutarne la successione lungo la cronosequenza ed il contributo ai processi di maturazione del suolo e di colonizzazione primaria.
BIBLIOGRAFIA
Hodkinson et al., 2003. Journal of Ecology, 91, 651-653.
Mack et al., 2004. Nature 413, 440-443.
Thompson et al., 2006. Proc. Nat. Acad. Sci., 103, 10536–10543.