Relazione tra stock di Carbonio e indici di biodiversità in foreste primarie, gestite

Seguendo la metodologia illustrata nel paragrafo 2.3.6 si è proceduto al confronto dei casi studio per coppie di categorie.

Le rappresentazioni grafiche in Figura 6.3 mostrano, per l’area di studio di Ankasa/Jomoro lo scatter-plot della distribuzione degli indici di biodiversità e dello stock di Carbonio.

Figura 6.3 – Scatter-plot dei valori dell’indice di Shannon e stock di Carbonio per le categorie foreste

Le rappresentazioni grafiche nella Figura 6.4 mostrano, per l’area di studio di Bia lo

scatter-plot della distribuzione degli indici di biodiversità e dello stock di Carbonio.

Figura 6.4 - Scatter-plot dei valori dell’indice di Shannon e stock di Carbonio per le categorie foreste

La dispersione dei punti non consente di individuare in maniera netta dei trend nelle distribuzioni, ad eccezione della relazione tra l’indice Complexity e gli stock di Carbonio, Nelle tre categorie esaminate (foreste primarie, foreste naturali gestite e piantagioni) la distribuzione dei punti mostra una relazione positiva tra gli stock di Carbonio e l’indice di Complexity.

Nel caso delle piantagioni, formazioni monospecifiche, l’indice di Shannon è costanti e dunque non correlabili alle variazioni degli stock di Carbonio.

Il grado e la significatività delle correlazioni tra stock di Carbonio e indici di biodiversità è quantificato nei risultati del test dell’indice di correlazione di Pearson presentati nella Tabella

6.8.

Tabella 6.8 – Correlazione, espressa dall’indice di Pearson e corrispondente (p-value) tra lo stock di Carbonio (t area-1) e gli Indici di Biodiversità

Variabile Foreste Primarie (Ankasa) Piantagioni (Jomoro) Foreste Primarie (Bia) Foreste Naturali Gestite (Bia) Shannon -0,14 (0,45) NA 0,69 (0,06) 0,67 (<0,05)* Menhinick -0,18 (0,34) -0,23 (0,31) 0,58 (0,13) 0,52 (0,02)* Complexity 0,52 (<0,05)* 0,75 (<0,05)* 0,91 (<0,05)* 0,98 (<0,05)*

* indica correlazioni significative per p value <0.05

I valori dell’indice di Pearson indicano nel caso delle foreste naturali gestite, una correlazione significativa (moderata e positiva) tra stock di Carbonio e gli indici di diversità e ricchezza specifica.

In tutte le categorie l’indice Complexity è significativamente e positivamente correlato allo stock di Carbonio con coefficienti di correlazione medio-alti (0.52-0.98).

L’ultima analisi condotta, riguarda il confronto tra le categorie FP/PI e FP/FG nelle due aree analizzate. L’analisi della normalità, condotta mediante il test di Shapiro-Wilk (Tabella

6.9) ha indicato che i dati riferiti al carbon stock in entrambe le coppie non hanno una

distribuzione normale, pertanto le differenze tra gruppi sono state analizzate mediante il test non parametrico di Kruskal-Wallis (Tabella 6.10).

Tabella 6.9 – Risultati del test di Shapiro-Wilk applicato per la verifica della normalità della distribuzione degli

stock di Carbonio in ciascuna area di studio

Area di studio Variabile Shapiro-Wilk p-value

Ankasa/Jomoro Categorie (FP-PI) 0,92 <0,001

Bia Categorie (FP-FG) 0,87 <0,001

Tabella 6.10 – Test di Kruskal-Wallis raggruppando i dati in funzione delle coppie di categoria (FP/PI e FP/FG)

Ankasa/Jomoro (N = 53)

Variabile 1 Variabile 2 KW χ2 p-value

Stock di Carbonio Categorie FP-PI 59,94 2,07e-13*

Indice di Shannon Categorie FP-PI 39,82 2,79e-10*

Indice di Menhinick Categorie FP-PI 37,39 9,66e-10*

Indice Complexity Categorie FP-PI 37,33 9,94e-10*

Bia(N = 27)

Variabile 1 Variabile 2 KW χ2 p-value

Stock di Carbonio Categorie FP-FG 3,07 0,08

Indice di Shannon Categorie FP-FG 3,71 0,05*

Indice di Menhinick Categorie FP-FG 4,13 0,04*

Indice Complexity Categorie FP-FG 4,86 0,03*

* indica significatività

I risultati del test di Kruskal-Wallis indicano per tutte le variabili considerate, differenze significative tra FP e PI. La FP di Bia risulta invece significativamente differente dalla FG per gli indici di diversità e complessità strutturale, ma non in termini di stock di Carbonio. Tale significatività rispetto agli indici di biodiversità potrebbe attribuirsi all’effetto temporaneo delle utilizzazioni sulla biodiversità. Vari studi che hanno esaminato gli effetti dei tagli sulla biodiversità, evidenziano infatti come trend comune un aumento delle specie pioniere nelle aree disturbate dai tagli (Kuusipalo et al 1996; Arets 2005; Swaine and Agyeman 2008; Asante et al 2012).

I risultati dell’analisi di correlazione tra Indici di Biodiversità e carbon stock possono essere così interpretati:

i) Relazioni tra stock di Carbonio e indici di biodiversità

L’indice Complexity, che integra diversità strutturale e ricchezza specifica, è l’unico significativamente e positivamente correlato con lo stock di Carbonio nelle tre categorie forestali esaminate.

Altri studi sulle relazioni tra biodiversità e stock di Carbonio hanno mostrato che sia la diversità specifica che la composizione strutturale hanno impatti notevoli sulle dinamiche del Carbonio (Fornara and Tilman 2008; Steinbeiss et al. 2008; Ruiz-Jaen and Potvin 2010). In particolare uno studio sulle relazioni tra stock di Carbonio e diversità in foreste tropicali (Poorter et al., 2015) ha dimostrato che la biomassa aumenta esponenzialmente proprio in relazione ai parametri strutturali considerati nell’indice di complexity (area basimetrica, densità, altezza). Studi sugli effetti delle piantagioni su larga scala in paesaggi di foreste primarie precedentemente tagliate, hanno dimostrato un impatto complessivo negativo in termini di biodiversità, soprattutto nel caso in cui per le piantagioni vengano utilizzate specie esotiche (Kanovski et al 2005).

Uno studio recentemente pubblicato da Liang et al (2016), condotto su 777.126 plot di ecosistemi forestali distribuiti in 44 Paesi e nella maggior parte dei biomi terrestri ha dimostrato una relazione positiva e tra ricchezza specifica e produttività a livello globale, rivelando che la continua perdita di biodiversità risulterebbe in una diminuzione della produttività forestale a livello globale.

Una relazione significativa tra stock di Carbonio e indici di diversità tassonomica è confermata in questo studio solo per la categoria foreste gestite.

ii) Effetto sulla biodiversità e sul stock di Carbonio della trasformazione della foresta primaria in foresta gestita o piantagione

La trasformazione della foresta primaria in foresta gestita comporta una significativa riduzione della diversità specifica (indici di Shannon e Menhinick) e strutturale (indice Complexity), ma non sembra produrre differenza significative nei livelli di stoccaggio del Carbonio. Ciò potrebbe indicare che, dopo il selective logging, le formazioni naturali – se lasciate evolvere – possano raggiungere livelli di stock di Carbonio comparabili alle foreste primarie. I valori di stock di C in valore assoluto tendono a diminuire in media del 40%.

La trasformazione della foresta primaria in piantagione forestale monospecifica comporta invece riduzioni significative dello stock di Carbonio, come era lecito aspettarsi. La scontata e radicale riduzione dei livelli di biodiversità strutturale e compositiva nella piantagione forestale, può comportare negative ripercussioni anche in termini di resilienza e resistenza ai disturbi (biotici e abiotici) della produttività nel lungo termine e, dunque, anche capacità di stoccaggio del Carbonio delle piantagioni forestali rispetto a foreste gestite o foreste primarie.

I risultati dello studio di Liang et al (2016) sulla relazione positiva tra biodiversità e produttività a livello evidenzia, nel caso delle piantagioni, i potenziali benefici della trasformazione delle piantagioni monospecifiche in formazioni forestali più complesse.