Le Tiny Forests creano habitat, migliorano il microclima e riportano la biodiversità in città anche in spazi ridotti. Ma cosa succede in realtà nel suolo, nelle comunità fungine che sono cruciali per i cicli dei nutrienti e le simbiosi con gli alberi giovani?

Affrontiamo queste domande in un progetto in corso insieme a MIYA forest e.V. Lo studio è pianificato per tre anni e indaga le comunità fungine e batteriche in dieci Tiny Forests e dieci aree verdi urbane adiacenti a Berlino, Brandeburgo e nella regione del Reno-Meno. In questo contributo presentiamo i primi risultati sui funghi del suolo del primo anno di rilevamento.

Cosa sono le Tiny Forests e perché si fa ricerca lì?

Le Tiny Forests sono piccole aree boschive a partire da circa 100 m², densamente piantumate con specie arboree autoctone. Seguono il metodo del botanico giapponese Akira Miyawaki, che prevede la piantumazione di circa tre piante per metro quadrato. Senza cure regolari, queste aree si sviluppano in pochi anni in ecosistemi multistrato e autorégolanti. L'associazione MIYA forest e.V. con sede a Eberswalde ha finora realizzato oltre 40 di queste piccole foreste in Germania.

Sviluppo di una Tiny Forest in tre anni. Foto: MIYA forest e.V.

Nell’ambito di un progetto di ricerca socio-ecologica, MIYA rileva sistematicamente in questi siti i parametri ecologici e sociali: composizione chimica del suolo, microclima, crescita degli alberi, sequestro di CO₂, diversità degli insetti e impatto sulla comunità. L'analisi della diversità microbica nel suolo è affidata a MyPilz. I primi risultati dell'intero progetto mostrano già che le proprietà del suolo in tutti i siti sono notevolmente migliorate dal momento della piantumazione: Il contenuto di humus è aumentato, la disponibilità di nutrienti è cresciuta e la temperatura del suolo nelle Tiny Forests è stata in media di 2-2,4 °C inferiore rispetto alle aree verdi adiacenti. Questi cambiamenti creano condizioni favorevoli per la biologia del suolo e la crescita futura delle piante.

La domanda cruciale da un punto di vista micologico è: queste modifiche si riflettono anche nella composizione delle comunità fungine?

Come rendere visibili le comunità fungine nel suolo

I funghi nel terreno non sono visibili a occhio nudo. Per individuarli in modo sistematico, utilizziamo il DNA metabarcoding. In questo processo, tutto il DNA viene estratto dai campioni di terreno e un tratto genetico specifico di tutti i funghi presenti viene amplificato e sequenziato. Questo tratto, la cosiddetta regione ITS, funziona come un'impronta genetica: è individuale in molte specie fungine e consente quindi l'attribuzione delle specie sulla base di database di riferimento globali. Utilizziamo lo stesso principio in parallelo anche per i batteri, qui con un marcatore genetico diverso. Qui ci concentriamo inizialmente sui funghi.

In ogni sito sono stati prelevati tre campioni di suolo da una Tiny Forest e tre da un'area verde urbana adiacente, per un totale di 60 campioni. In tutte le sedi abbiamo identificato circa 2.400 sequenze fungine distinte e oltre 8.300 varianti di sequenza batterica. Ciascuna di queste varianti di sequenza corrisponde a un ceppo o una specie distinta e consente di confrontare la diversità microbica ad alta risoluzione.

Più specie di funghi nelle aree aperte, ma la funzione è cruciale

I risultati mostrano a prima vista uno schema sorprendente. Per stimare il numero totale di specie fungine, abbiamo utilizzato il cosiddetto indice Chao1. Questa procedura statistica tiene conto anche di specie rare e non ancora registrate e fornisce così un quadro più realistico della diversità effettiva. Il risultato: il numero stimato di specie era complessivamente significativamente più alto nelle aree di controllo aperte rispetto alle Tiny Forests. Altri indici di diversità (indice di Shannon e indice di Simpson), che valutano non solo il numero di specie ma anche l'uniformità della distribuzione, non hanno invece mostrato differenze significative. Le comunità fungine nelle Tiny Forests e nelle aree di controllo sono quindi strutturalmente equilibrate in modo simile, ma differiscono fortemente nella loro composizione.

Ed è proprio questa composizione a essere cruciale. Un numero maggiore di specie da solo dice poco sulla funzione ecologica di un suolo. Al contrario: più specie possono anche significare che sono presenti più funghi potenzialmente dannosi per le piante. Molto più rilevante è quali gruppi funzionali sono presenti e quali processi essi guidano nel suolo.

Meno agenti patogeni, più simbionti e decompositori

Tramite il database FungalTraits, che assegna una funzione ecologica alle specie fungine, abbiamo classificato i funghi identificati in gruppi funzionali (le cosiddette Gilde). Il risultato è evidente: Nelle Tiny Forests si trovano percentuali maggiori di funghi ectomicorrizici rispetto alle aree di controllo. Anche per quanto riguarda i funghi saprofiti si osserva una differenza: i funghi che decompongono legno o materiale organico nel suolo sono più presenti nelle Tiny Forests. Entrambi i gruppi sono essenziali per la costruzione di un suolo forestale funzionante. I decompositori di lettiera, che utilizzano principalmente foglie e resti vegetali sulla superficie, dominano invece nelle aree di controllo.

A livello di genere, le Tiny Forests includevano tra l'altro Tuber (Tartufo) e Geopora significativamente più frequenti, entrambi tipici partner micorrizici ectomicorrizici degli alberi decidui. Anche i seguenti elementi erano rappresentati in numero maggiore Coprinopsis e Parasole (Tintlingsartiges), classici decompositori che degradano rapidamente la materia organica fresca. Nelle Tiny Forest di Francoforte, inoltre, Mortierella auf, un fungo saprofita del suolo con un ruolo importante nel ciclo dei nutrienti. Nelle aree di controllo, invece, dominavano generi come Fusarium, Cladosporium (funghi neri), Diaporthe e Dothiorella. Diverse di questi generi comprendono specie patogene per le piante. Fusarium era particolarmente diffuso nelle aree di controllo Reno-Meno ed è noto in agricoltura come causa frequente di malattie di appassimento e marciume.

Link: Frequenza relativa delle gilde fungine in Tiny Forests e aree di controllo. Le Tiny Forests mostrano una maggiore proporzione di funghi ectomicorrizici e saprofiti. A destra: Generi fungini significativamente frequenti nelle Tiny Forests (verde) e nelle aree di controllo (grigio). La dimensione dei caratteri riflette la frequenza. Fonte: MyPilz

La piantumazione di specie arboree autoctone, quindi, non cambia solo ciò che è visibile in superficie. Modifica anche la comunità fungina nel suolo: più simbionti, una composizione alterata di decompositori e meno funghi patogeni per le piante.

La posizione conta quanto la piantagione

Un risultato altrettanto importante riguarda il ruolo delle condizioni locali del sito. A tal fine, abbiamo esaminato quale fattore eserciti la maggiore influenza sulla composizione della comunità fungina. Il singolo sito spiega la maggior parte delle differenze. Il fatto che un'area sia stata piantumata come Tiny Forest o meno spiega circa il 91% delle differenze. A prima vista può sembrare poco, ma rientra nella norma per gli studi ecologici sul microbioma, in cui molti fattori ambientali agiscono contemporaneamente sulla comunità. Anche le differenze regionali tra Berlino/Brandeburgo e l'area del Reno-Meno contribuiscono alla differenza tra le aree.

Per la pratica, ciò significa che le proprietà del suolo, la storia del sito e il tipo di lavorazione del terreno plasmano la comunità fungina almeno quanto la piantagione stessa. Una valutazione approfondita del sito prima della piantagione, la selezione mirata di specie arboree autoctone e un'adeguata preparazione del suolo possono contribuire a stabilire più rapidamente e in modo più duraturo comunità fungine favorevoli.

Cosa viene dopo

I risultati qui presentati sono uno primo sguardo. Nel corso del progetto, gli stessi siti verranno nuovamente campionati nel 2027 per documentare anche lo sviluppo temporale delle comunità fungine e batteriche. Particolarmente interessante sarà il collegamento dei dati del microbioma con gli altri parametri che MIYA sta raccogliendo in parallelo: chimica del suolo, umidità del suolo, temperatura, diversità degli insetti e crescita degli alberi. In futuro, ciò consentirà di dimostrare quali misure concrete nel piantare una Tiny Forest influenzano maggiormente la comunità microbica.

Anche le comunità batteriche mostrano già interessanti schemi. Nelle Tiny Forests la composizione della comunità è più equilibrata e, per quanto riguarda i batteri 16%, il tipo di habitat spiega addirittura una percentuale maggiore della variazione rispetto a quanto avviene per i funghi. Questi risultati saranno presentati in un futuro contributo.

Il nostro ruolo in MyPilz

Questo progetto incarna esattamente ciò che ci anima in MyPilz: la tecnologia più all’avanguardia nella ricerca sul microbioma, unita a una questione ecologica concreta, per mettere in luce gli effetti reali sul nostro ambiente. In questo modo, accompagniamo il progetto dal campionamento, alla sequenziamento, all'analisi bioinformatica e all'interpretazione, plasmando così insieme a MIYA il futuro della progettazione degli spazi verdi urbani.

La nostra analisi del microbioma è adatta a chiunque voglia sapere cosa vive e lavora nel proprio terreno. Il metodo fornisce dati affidabili su quali comunità microbiche sono presenti e su come cambiano attraverso le misure. Questo è rilevante per i progetti di rinaturalizzazione così come per l'agricoltura, per la valutazione delle aree protette o per il monitoraggio delle misure di inverdimento. In ogni caso, i risultati costituiscono una solida base per decisioni informate.