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Le capacità antierosive delle radici

A causa dei cambiamenti climatici, argomento centrale all’interno della comunità scientifica, e ai conseguenti fenomeni di erosione, si pone maggiore attenzione alla cattiva gestione del territorio da parte dell’uomo. Tra le tante soluzioni proposte e analizzate, in questo articolo si presta maggiore attenzione alle capacità antierosive prodotte dall’aumento della superficie radicale:  in tale ambito, le radici hanno un ruolo fondamentale perché all’interno del terreno formano un sistema di cavità che è in grado di immagazzinare grossi quantitativi di acqua, svolgendo una funzione di protezione contro le inondazioni, gli smottamenti e le frane. Emerge quindi come le foreste e, conseguentemente la loro gestione, esercitino un ruolo determinante di protezione, per la quale il radicamento dei suoli saturi d’acqua dovrebbe essere il più intenso possibile, al fine di garantire la massima protezione.

“Sulla base di tutti gli studi fino ad ora eseguiti, i boschi sembrano svolgere un’azione estremamente positiva nel mitigare i rischi connessi con le inondazioni”: tale citazione, attribuita al Prof. Arnold Engler, sottolinea l’importanza delle ricerche scientifiche riguardanti l’effetto protettivo delle foreste contro l’erosione del suolo.

Fig.1 Apparato radicale fittonante di Abete Bianco

Nel corso degli ultimi decenni l’esperienza ha dimostrato che, la protezione contro le alluvioni da parte delle foreste, non è un fenomeno assolutamente implicito. Sulla base delle conoscenze disponibili attualmente, si è analizzato che l’effetto di prevenzione dall’erosione esercitato dalle foreste è più elevato laddove i terreni sono meno permeabili e quando la profondità dei suoli è da media a elevata. Di grande importanza in tale ambito sono le radici degli alberi, che formano un sistema di cavità nel terreno in grado di assorbire molta acqua (Lange et al., 2010) (Fig.1).

 

Un progetto del Dipartimento di Geografia dell’Università di Berna ha studiato l’influenza delle radici sulla capacità del suolo di immagazzinare acqua in una foresta prealpina composta da abeti bianchi, abeti rossi e mirtillo, situata a circa 30 km a sud di Berna.  A causa del livello elevato delle acque sotterranee nelle falde acquifere e nei pendii, durante le piogge in questa regione i suoli raggiungono rapidamente il livello di saturazione: per tale motivo la questione della protezione dall’erosione da parte di queste foreste assume un interesse particolare.

Considerato che le inondazioni si verificano, in particolare, quando il contenuto di acqua nei suoli è già molto elevato, lo spazio nel suolo costituito dai pori viene già pre-saturato prima dell’arrivo di una nuova massa d’acqua: la capacità di immagazzinaggio di acqua nel terreno risulta pertanto limitata ai pori più grandi. Durante gli esperimenti effettuati per analizzare tale fenomeno e le misure da adottare per contrastarlo, i contenuti idrici nel suolo sono stati registrati a diverse profondità; infine, sono stati prelevati campioni di radici (Fig.2).

Fig.2 Impianto sperimentale con un simulatore di pioggia e sonde per la misura del contenuto di acqua presente nel suolo – Foto fornita dal Dipartimento di Geografia dell’Università di Berna.

Nello strato superiore del suolo di 10 cm, la densità delle radici è molto elevata:

in media sono state trovate radici per una lunghezza di circa 1,26 cm per centimetro cubo di terreno (questo corrisponde a ben 12,6 km di radici per metro cubo di terreno!). Tuttavia, la densità delle radici diminuisce rapidamente con la profondità del suolo.

È noto che l’abete rosso ha difficoltà a colonizzare gli orizzonti del terreno parzialmente saturi d’acqua e che sui suoli bagnati tende a formare apparati radicali molto superficiali. I livelli di acqua elevati presenti nelle falde acquifere e nei pendii della regione oggetto dello studio, limitano il radicamento dell’abete rosso negli strati più profondi dei terreni. I sistemi radicali fini dell’abete rosso e dell’abete bianco si rinnovano in media ogni anno e, quando muoiono, lasciano all’interno del terreno un sistema cavità che funge da spazio per immagazzinare l’acqua. In base alle misurazioni idriche nel suolo è possibile calcolare i quantitativi di acqua che il terreno è in grado di immagazzinare.

L’andamento della capacità d’invaso in relazione alla profondità del terreno è paragonabile a quello della densità delle radici:

aumentando la profondità del terreno, la sua capacità di immagazzinare acqua si riduce. Circa metà del volume totale di acqua si deposita nei 20 cm superiori del suolo. Al di sotto dei 50 cm di profondità, la capacità di immagazzinare acqua corrisponde a meno di 1 mm per 10 cm di profondità del suolo. Rispetto all’intero profilo del terreno, questi strati profondi giocano quindi un ruolo secondario in termini di capacità di immagazzinamento idrico. Questo suggerisce che gli strati del suolo più profondi, in caso di presenza di elevate quantità di acqua nel suolo, sono generalmente saturi d’acqua e che quindi difficilmente riescono ad immagazzinare ulteriori quantitativi di acqua.

PIÙ RADICI – MAGGIORE CAPACITÀ DI STOCCAGGIO DI ACQUA

È noto che i boschi, grazie al loro denso strato delle chiome, proteggono meglio i suoli dall’azione delle piogge, rispetto a condizioni di campo aperto. Una parte delle precipitazioni evapora direttamente all’interno delle chiome e, grazie a un’azione di intercettazione, non raggiunge neppure il terreno. I suoli forestali, prima del sopraggiungere delle precipitazioni, sono quindi in gran parte asciutti e sono in grado di assorbire più acqua rispetto ai prati o ai campi coltivati. Tuttavia l’intercettazione perde di importanza con l’aumento delle precipitazioni.

La capacità di trattenere l’acqua da parte del terreno dipende da molte proprietà del terreno stesso. Oltre alla porosità totale, determinanti sono la composizione granulometrica del suolo (in termini di frazioni di sabbia, limo e argilla) e la densità del radicamento. In questa ricerca si è constatato che la capacità di ritenzione idrica è stata determinata principalmente dai sistemi radicali, poiché una densità delle radici superiore ha aumentato la capacità di immagazzinaggio di acqua da parte del suolo. Nei terreni saturi d’acqua, le radici sono palesemente il fattore più importante nella formazione di cavità in grado di catturare e immagazzinare l’acqua piovana. Pertanto le foreste proteggono il suolo dalle precipitazioni, non solo attraverso lo strato delle chiome, ma aumentano altresì la sua attitudine protettiva contro le alluvioni e le inondazioni grazie a un efficiente sistema di pori nel terreno, generatosi durante lo sviluppo delle radici.

Misure di tipo selvicolturale possono aumentare la densità delle radici laddove i terreni sono saturi d’acqua. Un raddoppio della densità delle radici comporterebbe un aumento della capacità di stoccaggio di acqua nel suolo dell’80% circa. Negli 80 cm superiori potrebbero teoricamente essere immagazzinati ulteriori 21 millimetri di acqua. Tuttavia, nella pratica, è difficile aumentare la densità delle radici a tal punto.

Il potenziale nel migliorare la protezione dalle inondazioni tramite i sistemi radicali è comunque considerevole. Un 30% in più di radici significano ulteriori 7 millimetri di capacità di stoccaggio idrico.

Il grado di compenetrazione delle radici nei suoli forestali in aree soggette alle inondazioni dovrebbe essere il più elevato possibile, al fine di garantire la massima protezione. La più alta densità di radici può essere ottenuta quando specie diverse con sistemi radicali di diverso tipo sono in concorrenza e quando, su piccole superfici, sono presenti classi di età diverse.

I boschi che proteggono dalle alluvioni si trovano spesso su terreni impregnati d’acqua. Pertanto si dovrebbero privilegiare specie arboree che sono in grado di sopportare periodi durante i quali la zona radicale è satura d’acqua. Tra le specie arboree più comuni è particolarmente indicato l’abete bianco, mentre l’abete rosso, su tali stazioni, tende invece a formare un apparato radicale piuttosto superficiale. D’altra parte i popolamenti uniformi non sono ideali quali boschi di protezione dalle inondazioni.

Questi requisiti sono simili a quelli indicati nelle Linee guida “Continuità e controllo dell’efficacia nel bosco di protezione (progetto NaiS)“. In tale contesto, per promuovere le foreste di protezione contro le inondazioni, si suggerisce di favorire la costituzione di strutture boschive su piccole aree con un grado di copertura elevato ed una distribuzione uniforme (Fig. 3).

Fig.3 Funzione di protezione di un centro urbano esercitato da una foresta alpina

Anche se la protezione dalle inondazioni in alcuni comprensori boschivi assume una funzione di primo piano, non si deve dimenticare che le foreste devono sempre adempiere diverse funzioni. Pertanto qualunque intervento selvicolturale in aree sensibili al pericolo delle alluvioni e dell’erosione, dovrebbe comunque essere attuato tenendo conto anche delle diverse esigenze ecologiche ed economiche.

 

 

 BIBLIOGRAFIA

 

  • Engler, A., 1919. Untersuchungen über den Einfluss des Waldes auf den Stand der Gewässer. Mitteilungen der Schweizerischen Zentralanstalt für das forstliche Versuchswesen Band 12.
  • Lange, B., Germann, P., Lüscher, P., 2010. Einfluss der Wurzeln auf das Wasserspeichervermögen hydromorpher Waldböden. Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, 161: 510–516.

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Giuseppe Lanotte

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