Strategie di sopravvivenza di piante in alta quota
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Strategie di sopravvivenza di piante in alta quota

Animali sono mobili, piante invece legate al loro sito

Piante a rampollo sono legate dopo la germogliazione al loro sito quando animali vertebrati sono mobili e spostandosi sono in grado di evitare luoghi proibitivi per la loro sopravvivenza durante l´ inverno.

Siti estremi sopra il limite del bosco

Gli habitat delle specie vegetali delle Alpi al di sopra del limite boschivo sono siti estremi dal punto di vista climatico: temperature dell'aria basse, gelo aspro del suolo, bufere di vento, radiazione solare intensiva con porzioni alte di raggi ultravioletti, rischio di prosciugamento da traspirazione, copertura nevosa molto lunga e fotosintesi interdetta sono solo alcune condizioni ostili dettate dall'andamento meteorologico a scala larga e dal microclima del rispettivo sito.

Sul loro luogo di crescita le piante alpine devono essere in grado di resistere a queste condizioni estreme. Vivono al limite come estremisti dopo lunghi processi di selezione evolutiva. Nelle Alpi Centrali soprattutto l'inverno comporta il fattore selettivo per la sopravvivenza di una specie vegetale.

Alberi caducifogli

Tra le specie arboree conifere che compongono il bosco montano abete rosso, abete bianco, pino cembro, pino silvestre, pino rosso e pino mugo sono sempreverdi, il larice invece caducifoglio. Caducifogli sono anche le latifoglie.  Perdendo le foglie in autunno le specie arboree caducifoglie evitano danni da geli invernali nelle loro foglie come ornai più sensibili al freddo ma anche all´ evapotraspirazione. Perdite di acqua da organi superficiali a terreno gelato invernale con forte radiazione solare di luce ricca di raggi ultravioletti dannosi espone le parti del corpo vegetale di piante alpine al rischio letale di aridità. Ghiaccio nel suolo è uno stato di aggregazione dell'acqua non sfruttabile dalle piante. Non tanto il gelo ma bensì l'evapotraspirazione è la causa per la moria di rami o del germoglio apicale ad esempio del pino cembro che sporge dalla coltre nevosa.

Con la foglia aghiforme l'abete rosso o il pino cembro, ma anche altre specie vegetali a forma di crescita di arbusto come il ginepro riducono estremamente il rischio di evapotraspirazione ma permettono ancora la fotosintesi che necessita del biossido di carbonio che la pianta assorbe dall'aria. Alcune specie di conifere come il pino cembro, l'abete bianco o il ginepro hanno le foglie aghiforme ancora rivestite da strati di cera antitraspirante.

Crescita dei germogli a forma ricurva di sciabola

La forma di crescita ad alto fusto del larice e del cembro quali specie arboree che compongono il limite superiore del bosco a questa quota altitudinale diventa a rischio di schianto per valanghe da neve. La natura è ingegnosa e durante il processo evolutivo delle specie è riuscita a reagire: Alle conifere che formano il bosco come il larice (Larix decidua) ed il pino cembro (Pinus cembra) nel piano superiore del curvuleto subentrano il pino mugo (Pinus mugo) o in canali valanghivi l´ ontano verde (Alnus viridis). In sostituzione di un unico fusto crescono molti germogli a forma ricurva di sciabola, adattamento morfologico che li rende infrangibili.  Anche dopo un lungo periodo di copertura nevosa e di consistente peso della neve i germogli riescono a rialzarsi e a fronteggiare il terreno instabile.

Minima inter arbores

Con la variazione dallo stelo ad alto fusto del larice e del cirmolo come specie che formano il limite boschivo alla crescita con molti germogli ricurvi e flessibili del pino mugo e dell'ontano verde però le strategie di adattamento delle specie arboree alpine non si esauriscono ancora: Diverse specie di salici (Salicaceae) sviluppano germogli prostrati lunghi diversi metri che crescono nel substrato di humus scuro assorbente il calore dei raggi di sole e quindi riscaldante. Questi germogli prostrati sviluppano moltissime radici verso il basso e pure molte ramificazioni laterali con foglie sottili. Il grande botanico svedese Carlo Lineo (1707-1778) li chiamo “minima inter arbores”, cioè i più piccoli tra gli alberi. Le diverse specie di salici con i loro germogli prostrati sono gli stabilizzanti più ingegnosi di terreni e suoli instabili soggetti al soliflusso come risposta della natura all'erosione.

Il microclima

Al di spora del limite boschivo morfologia e struttura del terreno incidono fortemente come fattore selettivo sull'inventario floristico. Il microclima che si viene a formare da pochi centimetri fino a pochi decimetri sopra il suolo diventa decisivo per la sopravvivenza delle specie vegetali.

Succulenza: Resistenza al gelo con alcool

Il semprevivo montano (Sempervivum montanum) e il ranuncolo glaciale (Ranunuculus glacialis) sono solo due esempi di specie vegetali che sopravvivono in inverno con le foglie raggruppate in rossetta. Raggiungono la loro resistenza al gelo grazie al contenuto di glicol come alcool nel loro citoplasma. L'alcool nasce da zuccheri della fotosintesi ed abbassa il punto di congelazione. Il ranuncolo glaciale detiene il record altitudinale delle piante fanerogame. Noi uomini utilizziamo la depressione del punto di congelamento dell'acqua sotto 0° C spargendo il sale sulle strade invernali innevate e come anticongelante nel radiatore delle nostre autovetture.

Riproduzione per semi e vegetativa

Una strategia molto diffusa tra le specie vegetali in tutte le zone climatiche è quella di concludere il ciclo riproduttivo dalla fioritura fino al seme in un solo anno. Il seme oltre ad essere dotato di tutta   l´informazione genetica contiene anche la scorta energetica per la germogliazione e quindi per la preservazione della specie. A differenza della riproduzione vegetativa ad esempio con stoloni che contengono la stessa informazione genetica della pianta madre, il seme è risultato di impollinazione e fecondazione con variabilità genetica. Perché il periodo vegetativo più si sale di quota più si abbrevia ed a volte è anche soggetto ad ondate di freddo, diverse specie di piante alpine mettono in campo la doppia strategia di riprodursi per semi ma anche per rizomi, stoloni ed altre forme di riproduzione vegetativa. Esempi: La Poa vivipara tra le Graminacee o il Geum reptans della famiglia delle Rosaceae.

Spore in alternativa a semi

La riproduzione per semi è solo una delle strategie per la conservazione della specie. La riproduzione per spore dei critogami quali le alghe, i funghi, i licheni, i muschi, le felci rappresenta un'altra. Con  l'inasprirsi delle condizioni climatiche in quote aumenta anche il numero delle specie vegetali che si riproducono per spore. I licheni come simbiosi tra alghe e miceli di funghi sono specie pioniere in ambienti estremi come la superficie di pietre o le aree periglaciali.

La Kalmia procumbens (ex Loiseleuria procumbens), specie pioniera su crinali ventosi

La Kalmia procumbens (ex Loiseleuria  procumbens) è una specie pioniera delle creste ventose scoperti dalla neve. Come arbusteto prostrato legnoso si accosta strettamente al terreno. Il corpo vegetale sporge solo di pochi centimetri dal suolo. La pianta usufruisce del calore conservato nell´ humus scuro e delle scheggie di pietrame assorbenti le radiazioni solari. Per l'alto rischio di evapotraspirazione le foglie sono ridotte a piccolissime fogliettine peraltro arrotolabili ai loro margini. Ricoperti da una cuticola coriacea le fogliettine presentano stomi sul loro lato inferiore avverso al sole: Solo in questo modo può avvenire lo scambio dei gas tra ossigeno, biossido di carbonio nell'ambito della fotosintesi senza rischio letale di perdita di vapore di acqua per causa del vento frequente e delle alte dosi di raggi ultravioletti contenuti nella luce solare a queste quote alte. La Kalmia è un'esempio classico di sopravvivenza al limite.  

La Soldanella nella valletta nivale

Condizioni completamente diametrali della cresta nevosa si presentano a pochi metri di distanza nelle vallette nivali dove il vento depone il suo carico creando ambienti nevosi ricoperti per lunghi mesi ove domina il buio anche durante il giorno compromettendo la fotosintesi. Per l'effetto isolante della coltre nevosa sono però ridotti gli sbalzi termici tra ore diurne e notturne. A scioglimento della neve ritardato il periodo vegetativo è ridotto a pochi mesi. Per la conservazione della specie stessa le specie vegetali della valletta nivale devono compensare questo periodo di crescita ridotto nel tempo con il loro ciclo riproduttivo accelerato. Esempio classico della valletta nivale è la Soldanella spec.

Pelosità e crescita a cuscinetto

Pelosità per proteggersi dal freddo è un'altra strategia delle piante alpine. Ne sono un esempio l'Anemone alpina (Pulsatella alpina) e la Stella alpina (Leontopodium alpinum).

La crescita emisferica a forma di cuscinetto ad esempio dell'Androsace alpina o della Silene acaule presenta la relazione ottimale tra volume esterno ridotto e superficie interna massima per attivare il processo della fotosintesi senza eccessivo rischio di perdita di acqua per evapotraspirazione e permette quindi la produzione di energia per le funzioni vitali e per la crescita.

Mostra permanente nel centro visitatori naturatrafoi

La mostra permanente nel centro visitatori del Parco Nazionale dello Stelvio “naturatrafoi” a Trafoi sulla strada al Passo dello Stelvio è dedicata al tema principale “Vivere al limite”. In monografie corredate di immagini e testi vengono presentate le diverse strategie ed adattamenti di piante ed animali alla vita in alta quota.  

Testo: Wolfgang Platter, 27.12.2019

Ufficio per il Parco Nazionale dello Stelvio
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