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Influenza di un gradiente geotermico di recente comparsa su un imboschimento di Picea sitchensis.
Il singolare caso di Reykir, Islanda
CandidatoDamiano Cilio
RelatoreProf. Giacomo CertiniCorrelatoreProf. Bjarni D. Sigurđsson
Scuola d’AgrariaCorso di Laurea in Scienze Ambientali e Forestali
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29 maggio 2008: terremoto 6,3 MLnell’area di Hveragerđi, Islanda.
Aumenta l’attività geotermica
↓
in un imboschimento di Picea sitchensis incremento T del suolo: 0 °C< ΔT<52 °C
Esperimento di riscaldamento naturale del suolo: progetto Forhot
Il singolare caso di Reykir Introduzione
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Obiettivo → risposte ecologiche della foresta allo stress termico per:
• prevedere l’evoluzione del soprassuolo
• prevedere l’impatto del riscaldamento globale
• conoscenze sullo stress fisiologico
Vantaggi:
• costi di riscaldamento nulli
• caratteristiche ambientali omogenee
• acqua non limitante
• range di temperature
• recente gradiente geotermico
Progetto ForHot Introduzione
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• fenologia dei getti 2014 • caduta e composizione lettiera 2013
Scopo dello studio Introduzione
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Reykir, Hveragerđi, Sud Ovest dell’Islanda
Area di studio Materiali e metodi
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• Clima: oceanico, con precipitazioni ben distribuite
• Suolo: Andisuolo del sottordine dei Cryand con regime di umidità udico
• Attività geotermica: sorgenti di acqua calda e fumarole
Area di studio Materiali e metodi
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Piantata nel 1967 con scopo di:
• studio
• limitare l’erosione
• protezione da valanghe e frane
La foresta Materiali e metodi
Foresta (2200 m2) coetanea monospecifica di P. sitchensis mai diradata
densità: 3000-6000 piante/ha
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5 transect replicativi (da 1 a 5):• 50m circa• distribuiti uniformemente
6 aree di saggio permanenti per transect (da A a F):• 1x1 m• Lungo i transect ad incrementi di T
suolo (a 10cm) pari a: A. +0 °CB. +1 °CC. +3 °CD. +5 °CE. +10 °CF. +20 °C
Aree di saggio Materiali e metodi
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Aree di saggio Materiali e metodi
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• In A, B e C piante morte del piano dominato > 92%, in D 50% e in E 10%
La foresta Materiali e metodi
• ΔT suolo > 5 °C → piante morte ∝ T suolo
• ΔT suolo ≈ 15 °C → piante morte > 98%
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2 trappole per la cattura della lettiera per AdS
• Ø=27,5 cm
• istallate il 29 agosto 2013
• svuotate nell’ottobre 2013
• campioni analizzati:• A (+0 °C)
• D (+5 °C)
• E (+10 °C)
Campionamento della lettiera Materiali e metodi
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• aghi d’abete di Sitka
• foglie di latigoglia
• rametti d’abete di Sitka Ø < 0,5 cm
• altra sostanza organica derivante da alberi
• semi d’abete di Sitka
Campionamento della lettiera Materiali e metodi
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3 torri per l’accesso alle chiome (10-12 m)
• 22 aprile - 12 agosto
• misurazioni settimanali svolte ai gradienti di:• T1 +0 °C
• T2 +3 °C
• T3 +7 °C
Campionamento dell’estensione dei getti Materiali e metodi
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Fenologia dei getti:
• Regressione tramite funzione di Richard (SigmaPlot©)
𝐻 = 𝐴(1 + 𝑒𝛽−𝑘𝑡)−1𝑣
• ANOVA e test LSD post-ANOVA (Microsoft Excel)
Composizione della lettiera:
• ANOVA e test LSD post-ANOVA (Microsoft Excel)
Elaborazione dati Materiali e metodi
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Composizione della lettiera Risultati
0
1
2
3
4
5
+0 °C +5 °C +10 °C
[g/m
2]
Gradiente termico
Foglie
0
2
4
6
8
10
+0 °C +5 °C +10 °C
[g/m
2]
Gradiente termico
Rami Ø<0,5 cm
0
1
2
3
4
5
6
+0 °C +5 °C +10 °C
[g/m
2]
Gradiente termico
Sostanza organica varia
a
aa
aa
a
a
a
a
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Composizione della lettiera Risultati
0
50
100
150
+0 °C +5 °C +10 °C
[g/m
2]
Gradiente termico
Aghi
0,0
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
+0 °C +5 °C +10 °C
[g/m
2]
Gradiente termico
Semi
0
50
100
150
+0 °C +5 °C +10 °C
[N°
sem
i/m
2]
Gradiente termico
Numero di semi
aa
b
ab
cb
a a
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Fenologia dei getti Risultati
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
+0 °C +3 °C +7 °C
[cm
]
Gradiente termico
Estensione dei gettiA LoMGR
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
+0 °C +3 °C +7 °C
[cm
/gio
rno
]
Gradiente termico
Max tasso di crescitagiornaliera
A: lunghezza massima del getto
LoMGR: lunghezza al max tasso di crescita giornaliera
a
a
a
a b
b
b
aa
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Fenologia dei getti Risultati
0
10
20
30
40
50
60
70
80
+0 °C +3 °C +7 °C
[gio
rno
]
Gradiente termico
Stagione di crescita
a a
b
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Fenologia dei getti Risultati
100
125
150
175
200
225
ToS ToMGR LT50 ToE
[gio
rno
del
l’an
no
]
Sincronizzazione dei getti
+0 °C +3 °C +7 °C
ToS: giorno di inizioToMGR: giorno del max accrescimento giornaliero
LT50: giorno del 50% di accrescimentoToE: giorno di termine
a a a
a ab
a ab
baa
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Fenologia dei getti
a ΔT suolo=7 °C:
• calo dell’estensione
• accorciamento stagione vegetativa
Composizione della lettiera
• piante a +7 °C da tempo in una situazione di stress
• ingente produzione di semi a +7 °C
↓
studio della rinnovazione lungo gradiente termico?
Conclusioni
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Nessuna differenza nella fenologia dei getti a ΔT suolo=3 °C
Effetto nullo del riscaldamento globale sulla fenologia dei getti?
Conclusioni
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Takk fyrir áheyrnina
Grazie per l’attenzione