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Ci hanno sempre detto che contando gli anelli di un albero saremmo stati in grado di determinare la sua età. Ed è vero, ma non è l'unica informazione che possiamo trarre da un tronco.
Oggi conosciamo bene l’importanza che le foreste rivestono nel mantenimento della stabilità degli ecosistemi, dallo stoccaggio di CO2 alla regolazione del clima, ma forse non tutti sanno che dall'analisi degli anelli di accrescimento di alberi secolari siamo anche in grado di ricostruire la storia dei cambiamenti ambientali. Vediamo come.

Cos'è e come funziona la dendrocronologia

Il termine dendrocronologia deriva dall'unione delle tre parole greche dendros, chronos e logos (albero, tempo e parola) ed è quella disciplina che studia gli anelli di accrescimento degli alberi.
Analizzare e leggere gli anelli di crescita degli alberi è cosa nota fin dall'antichità: si racconta che il primo a riconoscerne l'utilità sia stato Leonardo da Vinci, anche se quasi per certo in molti prima di lui già sfruttavano queste informazioni a scopo agricolo e nella selvicoltura.
Fu però appena nel 1906 che l'astronomo statunitense Andrew Ellicott Douglass stabilì i principi della disciplina, divenendo fondatore della dendrocronologia. L'analisi degli anelli di accrescimento tornò in voga durante il ventesimo secolo grazie alle analisi isotopiche e di nuove tecnologie all'avanguardia. Le principali applicazioni del metodo comprendono l'analisi e la quantificazione di alcuni parametri ambientali del passato tra cui temperatura, precipitazioni, livelli di CO2 e inquinamento.

tronchi albero

I principi della dendrocronologia

Prediamo un ceppo tagliato e guardiamo attentamente la sezione del tronco: anche senza particolari strumenti e semplicemente ad occhio nudo possiamo notare una serie di cerchi concentrici di colore e spessore diverso. Tutte le informazioni che ci servono sull'albero sono contenute lì dentro…ma come si leggono i cerchi? E cosa ci dicono?
Prima di tutto dobbiamo sapere che in genere gli alberi producono un nuovo anello ogni anno durante la stagione di crescita, identificando due strati principali: il legno primaverile/estivo dato da cellule chiare, grandi e rotondeggianti, e il legno estivo/autunnale formato da cellule via via sempre più scure, piccole e schiacciate.
Generalmente in inverno la crescita è interrotta, in attesa di riprende nuovamente con la primavera successiva.
Anche se questa è una regola generale, il modo in cui l'anello cresce non è standard e dipende dalle condizioni ambientali a cui la pianta è esposta.

anelli di crescita alberi
in foto: Schema di crescita di un albero. Illustrazione di Geopop (Nicole Pillepich).

L'ampiezza degli anelli annuali e la struttura delle cellule legnose dipendono principalmente dalle condizioni climatiche e ambientali in cui la pianta vive o è vissuta. Due però sono i principali fattori che influenzano direttamente la fotosintesi modulando la crescita:  la temperatura e l'umidità/l'idratazione.
In linea di massima possiamo dire che più l'anello è spesso e più l'annata di crescita è stata favorevole, più è sottile e più la crescita è stata alterata. Ma ancora: se in un anno si verificano piogge abbondanti e clima mite, la risposta della pianta sarà una crescita cospicua o, al contrario, avremo un accrescimento minore quando la disponibilità di acqua sarà poca e il clima più rigido.
Abbiamo riassunto per non entrare troppo nel dettaglio, ma è ovvio che ci possono essere anche altri elementi che entrano in gioco in questi casi, come stress, incendi, patologie o potature tali da alterare la crescita vegetale.

analisi anelli accrescimento alberi
in foto: Immagini degli anelli di sccrescimento ottenute tramite tomografia a raggi X (CT). (Credit: Bossema et al., 2021).

Ad oggi per raggiungere un elevato grado di dettaglio nell'analisi si usano la tomografia a raggi X o le analisi isotopiche che calcolano l'abbondanza relativa di determinati isotopi (in gran parte carbonio, idrogeno e ossigeno, i costituenti base della materia organica), misurando la quantità e il tipo di elementi presenti nel singolo anello di interesse.
Se vogliamo analizzare gli anelli e sappiamo in che anno è stato abbattuto l'albero ci basterà contare a ritroso partendo dall'esterno per associare ad ogni strato un'annata. Questo è il caso più facile, ma ipotizziamo che, al contrario, non sappiamo in che periodo collocare l'organismo ma vogliamo analizzarlo. Come facciamo?
Sapendo che alberi cresciuti nello stesso periodo e nella stessa zona hanno subìto pressioni ambientali simili, possiamo confrontare il tronco ignoto con uno di età nota, valutando la corrispondenza tra anelli: se c'è una "somiglianza" nella struttura dei tronchi, ecco che stimare l'età del nostro albero sarà un gioco da ragazzi (o quasi).

tronco albero

Una curiosità: per evitare di tagliare l'albero in alcuni casi è possibile estrarre una piccola porzione di legno grazie ad uno strumento chiamato "succhiello", un arnese simile ad un cavatappi che perfora il tronco fino al midollo. Si ottiene un lungo cilindro, una "carota" di legno che potremo utilizzare per le nostre analisi.

Cosa possiamo capire leggendo gli anelli degli alberi?

A cosa serve la dendrocronologia e in quali campi si applica? Gli anelli degli alberi sono un vero e proprio "archivio naturale" che ci racconta la storia della foresta. In sostanza siamo in grado di capire cosa è successo e quando, ricostruendo il passato! Ad esempio possiamo:

  • Conoscere la storia dell'inquinamento atmosferico locale, perché le sostanze inquinanti possono essere assorbite dalla pianta e accumulate nel legno;
  • Ricostruire la temperatura nei secoli passati, stimando i periodi più caldi e quelli più freddi;
  • Analizzare l'ammontare delle precipitazioni nel passato, definendo periodi più o meno piovosi;
  • Stimare il livello di alcuni inquinanti nell'atmosfera antica;
  • Calibrare le datazioni al radiocarbonio e datare oggetti e manufatti in legno, particolarmente utile in campo archeologico;
  • Analizzare antiche tecniche artistiche e architettoniche determinando, ad esempio, la qualità e l'origine di alcuni materiali usati in passato (telai, strutture in legno, edifici ecc.).
legno fossile
in foto: Legno fossile preservato, Parco Nazionale della foresta pietrificata, Arizona, USA.
Articolo a cura di
Nicole Pillepich