Ora sappiamo perché i modelli climatici si sbagliano sugli incendi nelle foreste del Nord

Un nuovo studio dell’Università della California Berkeley ha rilevato che gli incendi nelle foreste boreali rilasciano quantità di carbonio molto superiori a quelle stimate dai modelli climatici globali attualmente in uso.

La causa principale è la combustione lenta e sotterranea delle torbiere, suoli ricchi di materia organica parzialmente decomposta accumulata in migliaia di anni, che i satelliti faticano a rilevare perché producono fiamme poco visibili. In un caso analizzato in Svezia, le emissioni reali hanno superato le previsioni dei modelli di un fattore 14.

Le foreste boreali come riserve di carbonio antico

Le foreste boreali (la cintura di taiga che attraversa Alaska, Canada, Scandinavia e Russia) coprono circa il 30% della superficie forestale mondiale e rappresentano uno dei principali depositi terrestri di carbonio del pianeta. La loro capacità di stoccaggio non dipende solo dalla biomassa degli alberi, ma in larga misura dal suolo.

Nelle regioni del Nord, le basse temperature rallentano drasticamente i processi microbici di decomposizione della materia organica. Questo significa che i resti vegetali si accumulano nei suoli per secoli o millenni senza essere completamente mineralizzati, formando strati profondi di torba, un materiale composto da materia organica parzialmente decomposta con un contenuto di carbonio straordinariamente elevato. Questi strati possono raggiungere spessori di diversi metri e contenere carbonio fissato dall’atmosfera in epoche molto remote, in alcuni casi risalenti all’ultima glaciazione.

Quando un incendio boreale brucia non solo la vegetazione superficiale ma si propaga verso il basso nelle torbiere, questo carbonio antico viene rilasciato nell’atmosfera in tempi brevissimi — trasformando in emissioni attive uno stock che aveva richiesto migliaia di anni per accumularsi. È esattamente questo fenomeno che lo studio pubblicato su Science Advances ha cercato di quantificare sistematicamente per la prima volta.

Il paradosso dei fuochi invisibili: cosa vedono i satelliti e cosa si perdono

La maggior parte dei modelli globali che stimano le emissioni di carbonio degli incendi boschivi si basa principalmente sulle osservazioni satellitari delle fiamme visibili. Questo approccio funziona ragionevolmente bene per gli incendi delle savane tropicali e delle foreste mediterranee, dove i fuochi sono intensi, rapidi e ben visibili dallo spazio. Ma nelle torbiere boreali il meccanismo di combustione è fondamentalmente diverso.

Gli incendi di torba sono per lo più combustioni lente e senza fiamma (smoldering combustion): il materiale organico brucia per ossidazione diretta senza produrre fiamme visibili, generando però calore, fumo e grandi quantità di CO₂ e metano. Questi fuochi possono propagarsi orizzontalmente e verticalmente per settimane o addirittura anni, consumando progressivamente gli strati di torba dall’alto verso il basso. Dall’alto, con i sistemi di rilevamento satellitare ottimizzati per la combustione flaming, appaiono come aree di dimensioni modeste o addirittura non vengono rilevati.

«Molti degli incendi che contano di più per il clima non sembrano drammatici dallo spazio», ha dichiarato Johan Eckdahl, autore principale dello studio e ricercatore postdottorale nell’Energy and Resources Group di Berkeley. «Le torbiere e i suoli organici possono bruciare lentamente per settimane o anni, rilasciando enormi quantità di carbonio antico.»

Lo studio sugli incendi svedesi del 2018: un caso di analisi dettagliata

Per quantificare la discrepanza tra le stime dei modelli e le emissioni reali, il team di Eckdahl ha analizzato 324 incendi che hanno bruciato in Svezia nel 2018, un anno particolarmente grave per gli incendi boschivi nel Paese scandinavo. La Svezia offre condizioni favorevoli per questo tipo di studio: dispone di registri forestali nazionali dettagliati e di una buona rete di strade forestali che facilita l’accesso ai siti colpiti.

I ricercatori hanno combinato i dati degli archivi nazionali con misurazioni dirette sul campo per ricostruire le emissioni di carbonio di ciascun incendio. Le rilevazioni sul campo hanno coinvolto 50 siti: 19 caratterizzati da incendi ad alta intensità e 31 da combustioni a bassa intensità. In ciascun sito, il team ha misurato lo spessore dello strato di suolo organico prima e dopo l’incendio e ha raccolto campioni di terreno bruciato e non bruciato da foreste limitrofe, calcolando per differenza il carbonio emesso.

L’analisi ha prodotto una mappa dettagliata delle emissioni che ha poi consentito il confronto con le previsioni di sei modelli globali di incendi boschivi ampiamente utilizzati in letteratura.

Fino a 14 volte più emissioni: il caso della contea di Dalarna

Il confronto tra emissioni misurate e stime dei modelli ha rivelato discrepanze importanti e geograficamente strutturate. Nella contea di Gävleborg, dove incendi intensi hanno bruciato foreste asciutte con fiamme ben visibili dai satelliti, i modelli hanno sovrastimato le emissioni — un errore nella direzione opposta rispetto a quella attesa, probabilmente legato a specificità della vegetazione locale.

La situazione opposta e più preoccupante si è verificata nella contea di Dalarna. Lì, incendi a bassa intensità si sono propagati silenziosamente in spessi strati di suolo organico, praticamente invisibili ai sensori satellitari. In quella regione, i modelli hanno sottostimato le emissioni di carbonio di un fattore fino a 14 — cioè le emissioni reali erano fino a quattordici volte superiori a quelle previste dagli algoritmi standard.

Questo dato non è solo un errore locale: suggerisce che nelle vaste regioni boreali dove le torbiere sono più estese e profonde — Siberia, Canada settentrionale, Alaska — la sottostima potrebbe essere sistematica e di grande entità.

«La Svezia è un paese molto grande, ma è abbastanza piccola rispetto alla Siberia e al Canada», ha sottolineato Eckdahl. «Potremmo star sottovalutando gravemente l’impatto delle recenti stagioni di incendi estremi in quelle regioni.»

Perché i modelli globali si sbagliano: un problema strutturale

La causa della sottostima non è una semplice questione di risoluzione satellitare. Il problema è più profondo e riguarda il modo in cui i modelli globali di emissioni da incendi sono stati costruiti. La maggior parte di questi algoritmi è stata calibrata prevalentemente su dati provenienti da incendi a latitudini più basse — Africa subsahariana, America tropicale, Asia meridionale — dove la combustione è quasi interamente superficiale e la torba è assente o irrilevante.

Quando questi stessi modelli vengono applicati alle foreste boreali, mancano dei parametri necessari per rappresentare correttamente la combustione ipogea dei suoli organici. Non tengono conto dello spessore locale degli strati di torba, della loro umidità, della loro densità di carbonio, né della probabilità che un incendio superficiale si propaghi verso il basso a seconda delle condizioni meteo precedenti e della tipologia di vegetazione.

L’analisi di Eckdahl dimostra che le condizioni locali — clima, vegetazione e caratteristiche del suolo — influenzano fortemente sia la quantità di carbonio stoccata nelle foreste sia quella effettivamente rilasciata durante un incendio. Un modello che non incorpora questa variabilità locale produrrà stime sistematicamente distorte.

Siberia e Canada: dove il problema potrebbe essere ancora più grave

La Svezia, nonostante le sue foreste boreali estese, è un caso di studio relativamente accessibile. La vera preoccupazione riguarda le aree più remote del Nord dove le torbiere raggiungono le loro massime estensioni e profondità: la Siberia e il Canada settentrionale.

In queste regioni, le stagioni degli incendi boschivi sono diventate progressivamente più intense e prolungate negli ultimi decenni, in parte a causa del riscaldamento artico che avanza a un ritmo circa doppio rispetto alla media globale. Il permafrost che in molte aree contribuiva a mantenere umide le torbiere e a limitarne la combustibilità si sta degradando, rendendo i suoli organici più vulnerabili agli incendi.

La mancanza di reti di monitoraggio terrestre in queste aree remote rende estremamente difficile calibrare i modelli con dati locali. «In Siberia sento che è una vera spedizione», ha commentato Eckdahl a proposito delle difficoltà logistiche del lavoro sul campo, «ed è uno dei motivi per cui mancano gravemente le misurazioni da quella regione.»

Verso modelli più accurati: la prossima frontiera della ricerca

Eckdahl sta attualmente collaborando con colleghi di UC Berkeley e altre istituzioni nell’ambito del Western Fire & Forest Collaborative per applicare metodi simili alle foreste degli Stati Uniti occidentali. Sebbene queste foreste non abbiano in genere gli stessi spessi strati di torba delle regioni boreali, altri fattori locali — pattern climatici regionali, tipi di vegetazione, condizioni del suolo e attività microbica — influenzano significativamente le emissioni degli incendi e la capacità di recupero degli ecosistemi.

Uno degli obiettivi del lavoro futuro è studiare il ruolo dei microrganismi del suolo — batteri e funghi — nei processi di decomposizione e rigenerazione dopo l’incendio. La comunità microbica del suolo è un attore chiave nei cicli del carbonio forestale, e la sua risposta all’incendio determina in parte quanto rapidamente il carbonio perso viene resequestrato nella biomassa e nel suolo nei decenni successivi.

«Le foreste negli Stati Uniti continentali e quelle lontano a nord possono sembrare molto diverse, ma condividono la valuta comune del carbonio», ha concluso Eckdahl. «Migliorando la nostra comprensione di come questo elemento scorre tra la terra e l’atmosfera, possiamo meglio anticipare l’impatto dei futuri regimi di incendi in un mondo che si scalda e progettare strategie più intelligenti per ridurre i rischi climatici sulla società.»

Co-autori dello studio sono Lars Nieradzik dell’Università di Lund e Louise Rütting della Brandenburg University of Technology.

Fonte: University of California Berkeley – studio pubblicato su Science Advances, marzo 2026.