Fisiologia e ecologia dell'albero

L'albero non è fatto di materiale inerte, ma è un essere vivente, con una vita intensa: respira attraverso le foglie, nel suo interno circola la linfa, spinta a grandi altezze dalla capillarità e dalla traspirazione. L'albero è una portentosa macchina capace di fare ciò che nessun altro vivente è in grado di fare, e con una efficienza straordinaria: sa trasformare l'immensa quantità di energia luminosa, che il Sole quotidianamente irradia, in energia biologica e diffonderla, mediante le catene alimentari, in tutta la biosfera rendendo possibile ogni forma di vita attuale e futura. Le piante costituiscono la cerniera che collega il substrato chimico-fisico, inanimato ed uniforme, al mondo biologico, pulsante di vita e di varietà. In questo processo, che sulle terre emerse dura da oltre 450 milioni di anni, la pianta  mediante la fotosintesi, sottrae anidride carbonica all'atmosfera e libera ossigeno, il combustibile della vita animale, contribuendo in questo modo al controllo dell'effetto serra. 

I vegetali sono organismi molto efficienti dal punto di vista termodinamico, poiché i loro processi metabolici e fisiologici richiedono minore energia rispetto agli animali. Inoltre, le funzioni che l'animale compie trasformando l'energia dei legami chimici contenuta negli alimenti in energia cinetica e calore (ricerca del cibo, riproduzione), la pianta le compie accumulando energia nei legami chimici (quelli del glucosio e dei suoi polimeri che formano il legno, le radici, i rami ed altre parti della pianta). 

Gli animali hanno forma e dimensione determinata dal codice genetico e generalmente - salvo patologie o disfunzioni metaboliche - non si discostano da questo progetto. Gli animali portano nel codice genetico due date: quella in cui smettono di crescere (quindi invecchiano) e quella in cui moriranno. Per gli alberi e' diverso. Finché vivono, le piante crescono, anche se in modo diverso da specie a specie e sotto l'influenza del clima; in esse la crescita e la durata della vita coincidono. L'albero produce più di quanto consuma e continua a crescere: teoricamente ha una vita eterna. In realtà non succede ma questa fisiologia consente agli alberi di detenere i record di dimensione e longevità. Tra le gigantesche sequoia americane alcune hanno oltre 3000 anni; gli olivastri mediterranei scampati al fuoco in Sardegna, raggiungono 1500-2000 anni. Le querce, lente nella crescita ma robuste e longeve, raggiungono 500-600 anni di vita e così i castagni. Nel Parco Reale di Monza vive una farnia (Quercus robur L.) alta circa 25 metri e con il tronco di 5,5 metri di circonferenza ed un cedro del Libano alto 34 metri e con 7 metri di circonferenza. Il record di altezza spetta però al Liriodendron di Sirtori (CO): una torre di 52 metri!

Poiché producono più di quanto consumano, i vegetali occupano nella piramide alimentare il posto iniziale, per cui sono definiti organismi produttori e la biomassa da loro prodotta, condiziona quella degli animali (consumatori di primo e secondo livello). Un mondo senza vegetali sarebbe un mondo privo di ogni forma di vita animale. 

L'albero feconda il terreno con l'humus delle sue foglie morte e mediante il ciclo dell'acqua*, regolarizza il clima. L'intensa traspirazione rinfresca l'atmosfera sottraendo calore all'ambiente, il palco fogliare attenua l'impatto cinetico delle piogge col suolo, impedendone il ruscellamento e così favorisce l'assorbimento di acqua nel terreno. Se cresce sui declivi, rallenta la velocità di scorrimento dell'acqua a valle, prevenendo le esondazioni, se vegeta in pianura, migliora la qualità delle falde acquifere.

Alcune specie vegetali possono migliorare la qualità dell'aria: l'erba medica può assorbire e metabolizzare 200 kg/giorno di NO₂ o di SO₂ per kmq, un acero, durante la stagione vegetativa, rimuove dall'aria decine di milligrammi di metalli pesanti, come piombo, cromo, cadmio. Queste sono solo alcune delle numerose ed indispensabili funzioni che l'albero come entità, ed il bosco come "organismo", compiono quotidianamente. Ma l'albero ha anche dei nemici: il fuoco, l'inquinamento, gli insetti, l'uomo.

La traspirazione degli alberi è un fenomeno importante per la regolazione dell'umidità atmosferica e di conseguenza per la determinazione degli eventi climatici. Una betulla restituisce all'atmosfera 80 litri di acqua al giorno, un faggio più di 100 l, un tiglio 200, un ettaro di foresta migliaia di litri. Un ettaro di betulle traspira circa 47.000 litri al giorno, più della equivalente superficie di abete rosso, che evapora 43.000 litri. In generale, il consumo di acqua perduta per traspirazione dal manto vegetale è di 2/3000 t per anno nelle nostre regioni. Per manti sempreverdi, che traspirano tutto l'anno, la quantità può raddoppiare. L'evapo-traspirazione, la somma di acqua traspirata dalle piante e di quella evaporata dal terreno, nei nostri climi temperati si stima essere di 5000 - 7000 t/h/anno.

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