Concetto di ecologia rivisto criticamente

Per verificare i concetti, D?rte Bachmann ha condotto tre studi secondari nell'ambito della sua tesi di dottorato con Nina Buchmann, professoressa di Scienze delle praterie all'ETH. Tra le altre cose, ha determinato a quale profondità del suolo le piante assorbono l'acqua attraverso le radici, come le piante reagiscono alla luce disponibile nel popolamento e infine come l'assorbimento di anidride carbonica e la perdita di acqua dipendono dalla diversità delle specie.

Il ricercatore ha condotto i primi due sottoesperimenti in un sito di prova vicino alla città di Jena, in Turingia. Da oltre 12 anni scienziati di tutta Europa conducono studi ecologici in condizioni standardizzate su questi siti, il cosiddetto "Esperimento Jena".

Bachmann ha studiato comunità di praterie composte da due, quattro, otto e sedici specie da un pool di 60 specie selezionate a caso ma tipiche delle praterie europee su 40 sottoparcelle.

Luce o acqua?

L'autrice ha condotto esperimenti con acqua etichettata, decidendo di somministrare alle piante sul campo acqua etichettata con isotopi pesanti di idrogeno o ossigeno a due profondità. Questo le ha permesso di dimostrare che l'assorbimento dell'acqua avveniva sempre più o meno alla stessa profondità, dagli strati superiori del suolo, indipendentemente dal numero di specie e dai gruppi funzionali. "Le praterie ricche di specie hanno una resa di biomassa più elevata alle latitudini temperate, ma il motivo non è l'utilizzo complementare dell'acqua da diverse profondità del suolo", spiega la ricercatrice.

Il motivo non è probabilmente un utilizzo complementare della luce nella popolazione vegetale, come suggerito da un'altra ipotesi comune. Le misurazioni dell'incidenza della luce nella popolazione vegetale e la misurazione di varie caratteristiche delle foglie nel corso dell'anno hanno mostrato alla dottoranda che le varie specie vegetali o i gruppi funzionali delle popolazioni ricche di specie non sono in grado di utilizzare la luce meglio di quelle delle popolazioni povere di specie. "Nei miei esperimenti non ho trovato prove evidenti di una complementarità di nicchia nell'utilizzo della luce", spiega la ricercatrice.

La ricchezza di specie aumenta i flussi di materiale

Infine, il biologo e altri scienziati hanno analizzato se il numero di specie ha un effetto sull'assorbimento dell'anidride carbonica e allo stesso tempo sulla perdita di acqua. A tal fine, il gruppo di ricerca ha fatto trasportare da Jena a Montpellier (F) dodici grandi blocchi di erba di due metri quadrati di superficie e due metri di profondità, contenenti quattro o 16 specie. Lì, questi blocchi sono stati collocati in speciali camere di prova chiuse.

Insieme ai colleghi, Bachmann ha determinato i flussi di anidride carbonica e di vapore acqueo dai singoli blocchi di tappeto erboso. I risultati di questo sotto-studio hanno favorito l'effetto positivo di una maggiore diversità delle specie sulla produzione di biomassa: la comunità vegetale con 16 specie e un maggior numero di gruppi funzionali ha assorbito più CO2 di quella con solo quattro specie. La comunità più ricca di specie ha anche utilizzato le risorse idriche e di azoto in modo più efficiente rispetto alla comunità di prati meno ricchi di specie.

"Con il suo lavoro, D?rte Bachmann ha dato un importante contributo alla comprensione di una questione importante in agroecologia", afferma Bruno Studer, professore di genetica delle piante foraggere presso l'Istituto di scienze agrarie e membro della giuria del Premio Hans Vontobel. Ha analizzato criticamente un importante concetto di ecologia e ha ottenuto risultati differenziati, alcuni dei quali si discostano dalla dottrina. Questo è stato il fattore decisivo per l'assegnazione del premio. Secondo la Studer, il fatto che non sia necessariamente la diversità delle specie, ma una distribuzione equilibrata dei gruppi funzionali ad avere un effetto positivo sull'utilizzo delle risorse, ha anche un impatto sulla pratica agricola di promuovere prati ricchi di specie.

Arricchire le esperienze

Guardando al passato, la stessa D?rte Bachmann si dice molto felice di aver deciso di fare una tesi di dottorato. "Sono stati tre anni arricchenti in un ambiente internazionale, la collaborazione con altri ricercatori è stata fantastica e il lavoro sul campo a Jena è stato piacevole, ma a volte anche difficile". Il lavoro ha richiesto molta autodisciplina, "a volte ero praticamente da sola".

Bachmann è una scienziata e biologa delle piante che ha intrapreso la sua carriera piuttosto tardi. Racconta: "Per molto tempo non ho saputo cosa studiare" e alla fine si è iscritta a biologia, che ha studiato ad Halle, la sua città natale. Il suo professore di botanica dell'epoca risvegliò finalmente il suo entusiasmo per le piante.

Bachmann ha completato la tesi di dottorato nell'aprile 2014. Attualmente lavora all'ETH di Zurigo nel dipartimento di Valutazione del ciclo di vita (LCA) nel gruppo della professoressa Stefanie Hellweg. Tuttavia, questa posizione è limitata fino alla fine di luglio 2015. Non ha ancora deciso se rimanere nel mondo della scienza. La giovane ricercatrice vive attualmente a Zurigo. Vorrebbe rimanere in Svizzera. Nel frattempo, si è fatta dei buoni amici con i quali può fare escursioni, arrampicate, andare in bicicletta o ai concerti. E: "Non vorrei perdermi le montagne".