Pioggia e fumo degli incendi: così i nutrienti ricadono sugli ecosistemi

Uno studio statunitense rivela che le precipitazioni possono rimuovere dal fumo azoto, fosforo e potassio, trasferendoli al suolo e alle acque. Un fenomeno in crescita che può favorire la vegetazione, ma anche alterare gli equilibri ecologici

Gli incendi boschivi non producono soltanto anidride carbonica, particolato e sostanze nocive per la salute. Quando il fumo sprigionato dalle fiamme incontra le precipitazioni, la pioggia può trasportare verso il suolo grandi quantità di nutrienti, comportandosi come una sorta di fertilizzante naturale.

È quanto emerge da uno studio condotto dai ricercatori dell’Università dello Utah e della Utah State University, pubblicato sulla rivista scientifica Global Change Biology. La ricerca offre una nuova prospettiva sugli effetti ambientali degli incendi, mostrando come le loro conseguenze possano estendersi ben oltre le aree direttamente attraversate dalle fiamme.

Che cos’è la “pioggia di fumo”

Il fenomeno osservato dagli scienziati si verifica quando una massa d’aria contenente il fumo degli incendi coincide con un evento piovoso. Le gocce d’acqua attraversano l’atmosfera e intercettano particelle, aerosol e composti chimici sospesi, trascinandoli verso il terreno, i fiumi e i laghi.

Questo processo prende il nome di deposizione umida. Durante la caduta, la pioggia “lava” l’atmosfera e dissolve alcune sostanze presenti nel fumo, tra cui azoto, fosforo e potassio. Una volta depositati, questi elementi possono diventare rapidamente disponibili per le piante, i microrganismi del suolo e gli organismi acquatici.

Il fumo, quindi, non scompare semplicemente dall’atmosfera: una parte delle sostanze che contiene viene trasferita agli ecosistemi attraverso le precipitazioni.

Gli eventi sono aumentati tra il 2014 e il 2022

Per comprendere la diffusione del fenomeno, il gruppo di ricerca ha analizzato i dati satellitari relativi alla presenza di fumo e li ha confrontati con la composizione chimica delle piogge registrate negli Stati Uniti tra il 2014 e il 2022.

I risultati mostrano un aumento significativo degli eventi di pioggia associata al fumo degli incendi. Nel 2014, ogni sito di monitoraggio registrava mediamente circa quattro giorni all’anno di sovrapposizione tra precipitazioni e nubi di fumo. Nel 2022 la media era salita a circa 22 giorni.

Questa crescita riflette l’aumento della frequenza, dell’estensione e della durata degli incendi, favorito in molte regioni dall’innalzamento delle temperature, dalla siccità e dalle trasformazioni climatiche.

Fino al 30% dei nutrienti annuali in pochi giorni

Uno degli aspetti più rilevanti dello studio riguarda la quantità di nutrienti trasferita attraverso le precipitazioni. Nei periodi caratterizzati da un’intensa attività degli incendi, le cosiddette piogge di fumo si sono verificate soltanto nel 5% circa dei giorni dell’anno, ma hanno contribuito a depositare tra il 20% e il 30% del totale annuale di alcuni nutrienti.

Si tratta di un apporto concentrato in un intervallo di tempo molto breve. Azoto, fosforo e potassio sono elementi fondamentali per la crescita della vegetazione, ma il loro arrivo improvviso e in quantità elevate può modificare profondamente il funzionamento degli ecosistemi.

Per questa ragione, definire la pioggia contaminata dal fumo come un semplice “fertilizzante” rischia di essere fuorviante. L’effetto dipende dalle caratteristiche del territorio, dalla composizione chimica del materiale depositato e dalle condizioni ambientali preesistenti.

Benefici per la vegetazione o rischio per la biodiversità?

Come sottolineano gli autori della ricerca, tra cui la professoressa Alexandra Ponette-González, l’impatto della deposizione dei nutrienti non può essere considerato automaticamente positivo o negativo.

In un ambiente montano povero di sostanze nutritive, per esempio, un apporto supplementare di azoto potrebbe temporaneamente stimolare la crescita della vegetazione. In un lago, in un bacino chiuso o in un ecosistema già ricco di nutrienti, invece, un’eccessiva quantità di fosforo e azoto potrebbe rompere gli equilibri naturali.

Una delle conseguenze più temute è l’eutrofizzazione delle acque, processo che favorisce la crescita incontrollata di alghe e cianobatteri. Alcune fioriture algali possono produrre tossine, ridurre la disponibilità di ossigeno e provocare danni alla fauna acquatica, alla qualità dell’acqua e alla biodiversità.

A questi effetti si aggiunge la possibile deposizione di particolato e di altre sostanze generate dalla combustione. La composizione del fumo varia infatti in base alla vegetazione bruciata, alle temperature raggiunte e all’eventuale presenza di edifici, plastiche o materiali artificiali coinvolti nei roghi.

Incendi e cambiamento climatico: un legame sempre più complesso

Con il cambiamento climatico, gli incendi estremi stanno diventando più frequenti e difficili da controllare in diverse aree del pianeta. Le temperature elevate, la riduzione dell’umidità del suolo e i periodi prolungati di siccità favoriscono la propagazione delle fiamme e la produzione di enormi masse di fumo.

Lo studio mostra che gli effetti degli incendi non terminano con lo spegnimento dei roghi. Le sostanze emesse possono viaggiare per centinaia o migliaia di chilometri, interagire con le nubi e ricadere attraverso la pioggia in territori molto lontani.

Comprendere la relazione tra fumo degli incendi, precipitazioni e nutrienti diventa quindi essenziale per valutare le conseguenze a lungo termine dei roghi sulla fertilità dei suoli, sulla qualità delle acque e sulla biodiversità. Il prossimo obiettivo della ricerca sarà stabilire quando questi apporti possano sostenere gli ecosistemi e quando, invece, rischino di trasformarsi in un ulteriore fattore di squilibrio ambientale.