Anche se Robert Frost avrebbe potuto immaginare qualcosa di più poetico, fisiologi albero vi dirà la risposta è antociani. Questo è il pigmento che le foglie producono in autunno, creando le luminose esposizioni di fogliame rosso e viola che attirano migliaia di turisti malinconici (e i loro portafogli) nel New England.
Ma la chimica non è causa. “Conosciamo le ragioni biochimiche di base (le foglie diventano rosse)”, afferma il ricercatore del Servizio forestale degli Stati Uniti Paul Schaberg — sotto stress, gli zuccheri delle foglie vengono convertiti in antociani — “ma l’ecologia e i meccanismi esatti sono ancora sconosciuti.”Perché un acero diventa giallo un anno e rosso il prossimo? Sono notti fredde il grilletto? Il colore rosso serve a scoraggiare i parassiti degli insetti? “Ci sono dozzine di teorie in competizione”, dice.
Ed è per questo che lui e il suo tirocinante, lo studente forestale dell’Università del Vermont Will Young, stanno sbirciando in un acero da zucchero fuori dalla stazione di ricerca del servizio forestale su Spear Street a Burlington, VT. Sotto l’albero, hanno installato un congelatore coperto di tela cerata, addobbato con fili blu e tubi d’argento che corrono verso i rami. All’interno dei tubi, l’antigelo scorre verso ramoscelli selezionati e li mantiene più freddi dei rami circostanti.
E, abbastanza sicuro, i rami refrigerati hanno mostrato foglie rosse brillanti la scorsa settimana e ora sono un grigio novembre nudo, mentre i rami circostanti sono ancora coperti di foglie gialle. “Se riusciamo a capire cosa innesca la produzione di antociani — il freddo è chiaramente parte del quadro — allora possiamo capire meglio le ragioni per cui l’albero produce antociani”, afferma Schaberg. “Si tratta di un costo metabolico per l’albero alla fine della stagione per rendere il pigmento; quindi, quali sono i benefici?”
Per esplorare questa domanda, Schaberg e Paula Murakami, il suo collega al Servizio forestale, hanno collaborato con i ricercatori dell’Università del Vermont John Shane, Gary Hawley e altri nella Rubenstein School of Environment and Natural Resources di UVM.
Per decenni, i libri di testo forestali hanno affermato che l’antocianina non ha servito alcuna funzione come alberi preparati a far cadere le foglie; è semplicemente diventato visibile quando le molecole di clorofilla verde si sono rotte in autunno. Ma una ricerca più recente da tutto il mondo ha proposto numerosi modi in cui l’antocianina potrebbe beneficiare gli alberi in autunno: come protezione solare per proteggere le foglie dalla luce in eccesso, come antiossidante per aiutare a riparare i danni alle foglie e per aiutare a resistere al freddo e alla siccità. In breve: è fatto, non lasciato.
Un recente articolo sulla rivista Trees, co-autore di Forest Service e ricercatori UVM, ha dimostrato che negli aceri da zucchero i gambi delle foglie di colore rosso erano più saldamente attaccati rispetto ai loro fratelli gialli. Questa osservazione aggiunge un altro tassello all’ipotesi che Schaberg e i suoi colleghi hanno esplorato: l’antocianina può consentire agli alberi di continuare ad assorbire zuccheri e sostanze nutritive dalle foglie più tardi in autunno — un ovvio vantaggio per un acero da zucchero che vive su una montagna fredda con una breve stagione di crescita.
” Io? Mi arrampico su e giù per le scale con del nastro adesivo”, dice Will Young, con un sorriso, mentre posiziona con cura piccoli dischi di foglie tritate in una provetta di metanolo. Come parte di una borsa di studio USDA minoranza ha ricevuto attraverso la Scuola Rubenstein, ogni settimana giovani lavora con i ricercatori nei laboratori presso il Servizio forestale e nel campus, come misurano i livelli di zucchero, contenuto di clorofilla record, e la ricerca di indizi su come un acero si guadagna da vivere.
“In Natural Resources 1, il mio primo giorno qui, abbiamo parlato del perché le foglie diventano rosse”, dice Young. “Questo è il Vermont. Tutti si preoccupano delle foglie rosse.”
E uno dei motivi per cui le persone si preoccupano delle foglie rosse è che il loro ruolo nel paesaggio e nell’economia del Vermont potrebbe essere minacciato dai cambiamenti climatici.
Il ott. 1 al Centro di ricerca Proctor Maple di UVM a Underhill Center, i ricercatori Tim Perkins, Abby van den Berg e Tom Vogelmann hanno lanciato un nuovo progetto anche alla ricerca di risposte alla domanda, perché le foglie diventano rosse?
“Come il team del Servizio forestale, stiamo facendo una domanda di base su come la temperatura influisce sul colore delle foglie. L’ipotesi è che le notti fredde, ma non congelanti, promuovano lo sviluppo di antociani”, afferma van den Berg.
“Ma alla base di questa domanda di base, vogliamo essere in grado di prevedere meglio come i cambiamenti climatici influenzeranno la colorazione autunnale”, afferma.
Al Centro Proctor, i ricercatori hanno circa 200 piantine in vaso. Alcuni, in una vasca blu refrigerata, sono tenuti più freddi dell’aria circostante — un gruppo solo di notte, altri tutto il tempo. Durante l’autunno, van den Berg ha monitorato lo sviluppo del colore delle piantine con una fotocamera digitale e utilizzando un misuratore portatile per misurare il contenuto di antociani e clorofilla.
“Il freddo di notte può impedire alla foglia di esportare tutti gli zuccheri che ha prodotto durante il giorno nel ramoscello e quindi rimangono intrappolati nella foglia”, dice. E questi zuccheri sono la spina dorsale della sintesi di antociani – “forniscono i precursori”, dice. Con un clima riscaldante, i ricercatori vogliono sapere come cambierà questo processo, forse tagliando, estendendo o ritardando la stagione del “foglia che fa capolino”.
Alla fine del loro progetto triennale, finanziato dall’USDA, van den Berg spera di avere una previsione più chiara sul futuro del fogliame rosso.
“Il nostro obiettivo primario qui a Proctor è la produzione di sciroppo d’acero, ma molti di questi produttori dipendono dal turismo autunnale per vendere il loro prodotto. La stagione delle foglie permea davvero le economie locali tutto l’anno”, afferma van den Berg. Il Dipartimento del Turismo del Vermont ha conteggiato la spesa dei visitatori durante la stagione turistica autunnale dello scorso anno a million 363 milioni.
E il cambiamento climatico può influenzare non solo le foglie, ma anche le specie arboree delle foreste del New England. “Se perdiamo i nostri aceri da zucchero o i nostri aceri rossi (ai cambiamenti climatici)”, chiede van den Berg, ” cosa farà al nostro colore autunnale?”