How to Harness the Ancient Partnership between Forests and Fungi | Colin Averill | TED

Traduttore: Martina Tortorici Revisore: Anna Cristiana Minoli

So we know forests play an essential role in regulating the Earth's climate.

Sappiamo che le foreste sono essenziali per la regolazione del clima terrestre.

Però la maggior parte di ciò che sappiamo sulle foreste

However, most of what we know about those forests

is actually based on things we can measure aboveground.

si basa su misure al di sopra del terreno.

So historically, ecologists like myself would come to this place,

Tipicamente gli ecologisti, come me, arrivano sul posto

and we’d count the number of tree stems we’d find.

e contano il numero di tronchi d’albero che trovano.

We’d identify which species they are,

Identificano a che specie appartengono

and today we’d probably remotely sense features of this forest canopy from space.

e oggi probabilmente misurano anche caratteristiche delle chiome

remotamente dallo spazio.

And all of this absolutely makes sense.

E tutto questo ha perfettamente senso.

Aboveground is where photosynthesis happens.

La fotosintesi avviene al di sopra del terreno.

Photosynthesis is how carbon and energy enter forests.

Tramite la fotosintesi, le foreste assumono carbonio ed energia.

Photosynthesis is how trees can remove carbon dioxide

Tramite la fotosintesi, gli alberi rimuovono anidride carbonica

from the atmosphere.

dall’atmosfera.

Ma sappiamo anche che la maggior parte degli alberi è più o meno limitata

However, we also know most trees are limited in some way,

by soil resources like water or nutrients.

dalle risorse del terreno, come acqua e nutrienti.

And to access those resources, trees have to build roots.

Per accedere a tali risorse, gli alberi devono crescere radici.

And trees build an incredible amount of roots.

E gli alberi ne crescono un numero incredibile.

So in some forests, there can be as much or more biomass belowground,

Alcune foreste hanno altrettanta o più biomassa sotto terra,

in root structures,

in strutture di radici,

as aboveground, in stems and leaves.

di quanta ne abbiano al di sopra, in tronchi e foglie.

Decades of research have now made very clear

Decenni di ricerca hanno reso ben chiaro

that belowground ecology --

che l’ecologia del sottosuolo,

so what’s going on in the soil -- is really essential to understanding

cioè ciò che avviene nel terreno, è essenziale per capire

how these forest systems work.

come funzionino i sistemi forestali.

However, if you follow these root systems all the way out to their terminal ends,

Se però seguiamo questi sistemi di radici fino alle loro estremità finali,

the finest tips in the root system,

la punta più sottile delle radici,

e guardiamo da vicino... e intendo molto da vicino,

and you look closely -- I mean super closely,

like, you’re going to need a microscope closely --

così vicino da aver bisogno di un microscopio,

you discover a place where the tree stops being a plant,

scopriamo un posto in cui l’albero smette di essere una pianta

and starts becoming a fungus.

e comincia a diventare un fungo.

So most trees on Earth form a partnership,

La maggior parte degli alberi sulla Terra forma una collaborazione,

or what scientists call symbiosis,

quella che gli scienziati chiamano simbiosi,

with mycorrhizal fungi.

con funghi micorrizici.

So this, in my opinion,

Questa, secondo me,

is one of the most remarkable images ever captured of these organisms.

è una delle immagini più notevoli mai scattata per questi organismi.

So in the background, at the top,

Nello sfondo, in alto,

you can see this dense network of fungal hyphae.

si vede una fitta rete di ife fungali.

These are essentially like roots, but for fungi, instead of plants.

Le ife sono praticamente radici, ma per funghi invece che piante.

And in the foreground,

In primo piano

you can see these incredible, multinucleated fungal spores,

si vedono queste incredibili spore fungali multinucleate,

which look totally unreal, but absolutely are.

che non sembrano vere, ma lo sono assolutamente.

These are the reproductive structures of the fungus.

Sono le strutture riproduttive del fungo,

These have the potential to become entirely new fungal networks.

che possono diventare reti fungali totalmente nuove.

Mycorrhizal fungi are essential

I funghi micorrizici sono essenziali

to how basically all plants access limiting soil resources.

per l’accesso alle risorse del terreno di quasi tutte le piante.

There's actually evidence

Ci sono prove

that when plants first made the evolutionary transition

che quando le piante si sono evolute

from living in water to living on land,

dal vivere in acqua al vivere sulla terra,

they evolved this symbiosis before they even evolved roots.

abbiano sviluppato questa simbiosi ancora prima di sviluppare radici.

And so this partnership between forests and their fungi is ancient,

Dunque questa collaborazione tra foreste e funghi è antica

and it stretches back hundreds of millions of years.

e risale a centinaia di milioni di anni fa.

However, these roots don't have to be just fungi.

Ma queste radici non devono per forza essere funghi.

They can also be, for instance, bacteria.

Possono anche essere batteri, per esempio.

So these circular structures in this root network

Queste strutture circolari in questa rete di radici

are called root nodules.

sono chiamate noduli radicali.

They house symbiotic, nitrogen-fixing bacteria.

Lì si trovano batteri azotofissatori simbiotici.

And what these bacteria do

Ciò che fanno questi batteri

is actually convert nitrogen gas in the atmosphere

è trasformare il gas azoto nell’atmosfera

into plant-usable forms,

in forme utilizzabili dalle piante

and in turn, they nurture plant growth.

e quindi promuovono la crescita delle piante.

And the complexity of soil biology just keeps going.

E la complessità della biologia del terreno non finisce qui.

So these root symbionts are embedded in an even more complex network

Questi simbionti delle radici si inseriscono

in una rete ancora più complessa di batteri liberi, decompositori fungali,

of free-living bacterial and fungal decomposers,

and archaea and protists,

archaea e protisti,

microscopic soil animals, viruses ...

animali microscopici del terreno, virus...

The biodiversity of soil communities is astonishing.

La biodiversità delle comunità del terreno è sbalorditiva.

We now know a handful of soil

Oggi sappiamo che una manciata di terreno

can easily contain over 1,000 coexisting microbial species.

può contenere più di 1000 specie batteriche coesistenti.

And so all of this, this is the soil microbiome.

E tutto questo è il microbioma del suolo.

This is the forest microbiome, this is the ecosystem microbiome.

È il microbioma della foresta, è il microbioma dell’ecosistema.

So breakthroughs in DNA sequencing technology

Svolte nella tecnologia del sequenziamento del DNA

have finally turned the lights on belowground.

hanno finalmente svelato cosa succeda sotto terra.

DNA has allowed us to see these microbial communities

Il DNA ci ha concesso di vedere queste comunità microbiche

in unprecedented detail,

in dettagli senza precedenti

and, only recently, at unprecedented scales.

e, recentemente, a scale senza precedenti.

Yet despite these breakthroughs,

Nonostante questi passi avanti,

I'd argue we still don't know the answers to seemingly simple questions, like this:

ancora non conosciamo la risposta

a domande in apparenza semplici, come questa:

"What does a healthy forest microbiome look like?"

“Qual è un microbioma forestale sano?”

Siamo molto più vicini a rispondere a una tale domanda per le persone

We're far closer to answering a question like this for people

than we are for plants.

piuttosto che per le piante.

The Human Microbiome Project has really led in this area.

Il progetto microbioma umano è stato una guida nel settore.

So the human body is a microbial ecosystem.

Il corpo umano è un ecosistema microbico.

Each of us houses an incredibly biodiverse community of bacteria in our gut,

Ognuno di noi ospita una comunità molto varia di batteri nell’intestino

and that has a profound impact on our health.

con un impatto profondo sulla nostra salute.

This was discovered by medical microbiologists

Questa scoperta è stata fatta da microbiologi medici

using DNA sequencing to characterize which bacteria

usando il sequenziamento del DNA

per caratterizzare quali batteri vivessero in centinaia di persone.

live in hundreds of people's bodies.

And importantly, also noting health features of those same people.

E in più annotando le caratteristiche di salute di quelle stesse persone.

So, are they sick? And if so, with what?

Sono malati? Se sì, di cosa?

What's their blood pressure, their digestive health,

Qual è la loro pressione sanguigna, la loro salute digestiva,

their mental health?

la loro salute mentale?

And by combining all of that information,

Combinando tutte le informazioni,

those microbiologists could begin to identify

quei microbiologi hanno iniziato a identificare

combinations of bacteria linked to health and disease.

combinazioni di batteri correlati a salute e malattia.

And these analyses became a road map

Queste analisi sono diventate una mappa

for the development of human microbiome transplant therapies,

per lo sviluppo di terapie di trapianto di microbioma umano,

which is essentially ecosystem restoration,

che in pratica sono una restaurazione dell’ecosistema,

but for your gut microbiome.

ma per il microbioma dell’intestino.

And these therapies are now on the road to market

Oggi queste terapie stanno arrivando sul mercato

to treat some of these diseases today.

per trattare alcune di queste malattie.

And so drawing from this work, my team asked,

Ispirandosi a questo lavoro, il mio gruppo si è chiesto:

"What would it look like

“Cosa succederebbe

to take the Human Microbiome Project approach,

se usassimo l’approccio del progetto microbioma umano

but apply it to the forest?”

ma applicato alle foreste?”

What could we discover about the forest carbon cycle?

Cosa scopriremmo sul ciclo del carbonio delle foreste?

Could we identify places

Potremmo trovare posti

where we could actually do belowground microbial restoration,

dove fare una restaurazione del microbioma sotterraneo

and, in the process, combat climate change?

e nel processo combattere il cambiamento climatico?

Over the past three years,

Negli ultimi tre anni

we’ve been working with forest scientists across Europe

abbiamo collaborato con scienziati forestali in tutta Europa

to do exactly that.

per fare proprio questo.

In each of these locations,

In ciascuno di questi posti

scientists have been documenting forest health for decades.

gli scienziati hanno documentato la salute forestale per decenni.

And so, we asked our forest research partners

Quindi abbiamo chiesto ai nostri collaboratori

to go out to each of these forests

di andare in ciascuna di queste foreste

and collect a small sample of soil,

e prendere un piccolo campione di terreno,

which they then shipped back to our lab in Zurich

che poi hanno spedito al nostro laboratorio a Zurigo

so we could extract and sequence DNA,

per estrarne e sequenziarne il DNA,

which allowed us to understand which microorganisms,

cosa che ci ha consentito di capire quali microorganismi,

and particularly fungi,

funghi in particolare,

live in each of these forests.

vivono in ciascuna di queste foreste.

And then finally, we used statistics and machine learning

Infine abbiamo usato statistica e machine learning

to relate which microorganisms live in a forest

per correlare quali microorganismi vivono in una foresta

to a really important forest health metric:

a una misura importantissima per la salute di una foresta:

tree growth rate

il tasso di crescita degli alberi

and carbon-capture rate aboveground.

e il tasso di cattura del carbonio sopra il suolo.

Now, once we controlled for the environmental drivers of tree growth --

Dopo aver controllato gli stimoli ambientali per la crescita degli alberi,

so how warm and wet each of these places is,

quanto sia caldo e umido ciascuno di questi posti,

as well as other variables we know control background site fertility --

così come altre variabili che sappiamo controllare la fertilità,

we discovered that particularly which fungi colonize

abbiamo scoperto che il tipo di funghi che colonizza

the roots of these trees

le radici degli alberi

is linked to threefold variation in how fast these trees grow,

è connesso a una varizione di tre volte nella velocità di crescita degli alberi,

how fast they remove carbon dioxide from the atmosphere.

nella velocità di rimozione dell’anidride carbonica dell’atmosfera.

So put another way,

In altre parole,

these correlations imply that you could have two pine forests,

questa correlazione implica che potremmo avere due foreste di pini

sitting side by side,

fianco a fianco

experiencing the same climate, growing in the same soils.

nello stesso clima, nello stesso terreno,

But if one of them was colonized

ma se una di esse è colonizzata

by the right community of fungi on its roots,

dalla giusta comunità di funghi nelle radici,

it could be growing up to three times as fast as that adjacent forest.

potrebbe crescere fino a tre volte più velocemente della foresta adiacente.

And furthermore, these patterns were not driven

In più questo andamento non era caratterizzato

by the presence of particularly high-performing species or strains,

dalla presenza di specie particolarmente performanti,

but instead, they were driven by biodiverse and completely different

bensì da comunità diversificate di funghi completamente diverse.

communities of fungi.

And so these fungal signatures are super exciting to us

Queste firme fungali sono molto importanti per noi

because they imply an opportunity to manage,

perché implicano un’opportunità di gestire,

and in many cases, actually rewild the forest fungal microbiome.

e in molti casi inselvatichire, il microbioma fungale delle foreste.

So, for example, can we reintroduce fungal biodiversity

Potremmo, per esempio, reintrodurre la biodiversità fungale

into a managed timber forestry landscape?

in un paesaggio gestito di foreste per legname?

And in the process, can we make those trees grow faster?

E far crescere quegli alberi più velocemente nel processo?

Can we make them capture more carbon in their tree stems and in their soils?

Possiamo far catturare loro più anidride carbonica nel tronco e nel suolo?

Can we rewild the soil and combat climate change?

Possiamo inselvatichire il suolo e combattere il cambiamento climatico?

And these aren't just rhetorical questions --

Queste non sono solo domande retoriche,

we've actually started doing this.

abbiamo anche cominciato a farlo.

So this is one of our field trials in Wales, in the United Kingdom.

Questo è uno dei nostri campi di prova in Galles, nel Regno Unito.

It’s run in collaboration with the charity there

È gestito in collaborazione con una organizzazione benefica,

called the Carbon Community.

la Carbon Community.

It’s 28 acres, or 11 hectares,

È di 28 acri, o 11 ettari,

and it's set up as a block-randomized controlled trial.

ed è allestito come uno studio cotrollato randomizzato a blocchi.

This is analogous to how you would run a drug trial,

È simile a come si allestirebbe uno studio per un farmaco,

but in this case, it's for trees instead of people.

ma in questo caso è per piante invece che per persone.

And here, we do a pretty straightforward experiment.

Qui facciamo un esperimento abbastanza chiaro.

We either plant trees, business as usual --

A volte piantiamo alberi, come sempre,

which is just direct planting of seedlings into the ground --

cioè piantiamo solo piantine nel suolo,

or we plant trees, and at the moment of planting,

oppure piantiamo alberi e nello stesso momento

we add a small handful of soil.

aggiungiamo una manciata di terreno.

But it's not just any soil.

Ma non un terreno qualsiasi.

It's soil sourced from a forest

È terreno preso da una foresta

our analyses have identified as harboring potentially high-performing fungi.

che la nostra analisi ha individuato forse avere funghi altamente performanti.

So since we reintroduced microbial biodiversity

Da quando abbiamo reintrodotto la biodiversità microbica

into some of these sites,

in alcuni di questi siti,

we've observed that where we actually did that,

abbiamo visto che dove lo abbiamo fatto

we've been able to accelerate tree growth and carbon capture in tree stems

abbiamo accelerato la crescita degli alberi

e la cattura del carbonio nei tronchi

by 30 to 70 percent, depending on the tree species.

dal 30 al 70 per cento, a seconda della specie d’albero.

Or put another way --

In altre parole:

where we manipulated and rewilded the invisible microbiology of this place,

dove abbiamo manipolato e inselvatichito la microbiologia invisibile del posto,

we’ve begun to change how that entire place works.

abbiamo iniziato a cambiare il funzionamento del posto.

Now it's important to emphasize

È importante enfatizzare

that we're really excited about these findings,

che siamo molto emozionati per questi risultati,

but we also understand they're still early.

ma sappiamo anche che sono preliminari.

We want to see many more large-scale field trials

Vogliamo vedere molti più studi su larga scala

and many more locations with many more years of data.

e in molti più luoghi e con molti più anni di dati.

However, beyond just these carbon and climate outcomes,

Tuttavia, a parte i risultati per carbonio e clima,

I think the most exciting thing here

penso che la cosa più emozionante qui

is that we can actually do this with wild and native and biodiverse

sia che possiamo farlo con combinazioni di microorganismi

combinations of microorganisms.

selvatiche, native e diversificate.

And while we pointed this approach at forestry,

Anche se abbiamo indirizzato l’approccio alla silvicoltura,

in principle, this kind of science has the potential to generalize

questa scienza può in principio essere generalizzata

to all of our managed landscapes.

a tutti i paesaggi gestiti.

We can begin asking questions like,

Possiamo iniziare a chiederci:

"What does a healthy agricultural microbiome look like?"

“Qual è un microbioma agricolo sano?”

Thinking across both food and forest agriculture.

e pensare ad agricolture per cibo e foreste.

And there's reason to think a biodiversity-first approach

Ci sono ragioni per credere che un approccio di biodiversità

may be particularly powerful here.

possa essere particolarmente potente qui.

And that’s because the history of agriculture

Questo perché la storia dell’agricoltura

has been an exercise in reductionism.

è stata un esercizio di riduzionismo.

We've identified high-performing plant species,

Abbiamo identificato specie vegetali altamente performanti

and then strains,

e poi ceppi

and then we’ve selectively bred them,

e li abbiamo riprodotti selettivamente

and now we genetically modify them.

e ora li modifichiamo geneticamente.

And finally, we plant those organisms out in vast monocultures.

Infine, piantiamo questi organismi in vaste monoculture.

So a single plant species as far as you can see.

Una singola specie di pianta finché l’occhio riesce a vedere.

And to be clear,

Per chiarire,

this has produced very productive agroecosystems.

il risultato è stato un agroecosistema molto produttivo.

But it's also produced ecosystems

Ma ha anche prodotto ecosistemi

we’re coming to understand are remarkably fragile.

che, come iniziamo a capire, sono molto fragili.

Systems increasingly sensitive to extreme climate events,

Sistemi sempre più sensibili a eventi climatici estremi,

novel pathogens.

a nuovi patogeni.

Systems incredibly reliant on chemical inputs,

Sistemi che si affidano molto a stimoli chimici,

we're coming to understand have really serious externalities.

stiamo capendo che hanno seri effetti collaterali.

So we now have the data, computational tools

Adesso abbiamo i dati, gli strumenti computazionali

and the ecological theory to start going the other way,

e la teoria ecologica per iniziare ad andare nella direzione opposta,

to lean into biodiversity and complexity.

per avvicinarci a biodiversità e complessità.

And once we do, the question really becomes,

Una volta fatto, la domanda diventa:

by rewilding our soils,

inselvatichendo il terreno

can we make our managed food and forest landscapes

possiamo rendere i nostri paesaggi gestiti per cibo e foreste

reservoirs of belowground biodiversity?

riserve di biodiversità del sottosuolo?

And in the process,

E nello stesso tempo,

can we enhance yields and carbon capture

possiamo aumentare la cattura di carbonio

and all the other services we ask of these ecosystems?

e tutti gli altri servizi che richiediamo da questi ecosistemi?

I think there's a lot of reason to be incredibly hopeful here.

Penso ci siano molte ragioni per essere ottimisti qui.

And I think we also shouldn't be so surprised

Penso anche che non dovremmo essere sorpresi

that these microscopic organisms have the potential

che questi microorganismi abbiano il potenziale

for such enormous, ecosystem-scale effects.

per effetti tali alla scala di ecosistemi.

And that’s because we’ve known now, really for a long time,

Questo perché sappiamo da tanto tempo

that forests are fungi.

che le foreste sono funghi

And they’re incredibly biodiverse communities of bacteria and archaea

e che sono comunità incredibilmente diversificate di batteri, archaea,

and protists and microscopic soil animals and viruses.

protisti, microscopici animali del terreno e virus.

Soil is the literal foundation of terrestrial ecosystems,

Il terreno è letteralmente il fondamento dell’ecosistema terrestre

and the microbial life that inhabits soil

e la vita microbica che lo abita

represents some of the most complex and biodiverse

è una delle comunità più complesse e diversificate

communities of life on Earth.

sulla Terra.

For the first time,

Per la prima volta,

DNA sequencing is turning the lights on belowground.

il DNA ci svela ciò che succede nel sottosuolo.

It’s allowing us to see these organisms in unprecedented detail

Ci consente di vedere questi organismi con dettagli senza precedenti

and at unprecedented scales.

a scale senza precedenti.

Imagine studying plant biology,

Immaginate di studiare la biologia delle piante,

but you never really knew if you're looking at a sequoia tree

ma senza mai sapere se stiate guardando una sequoia

or a sphagnum moss.

o un muschio sfagno.

And then, all of a sudden, you did.

E all’improvviso, lo sapete.

That's what's happening right now in global environmental microbiology.

Questo è quello che sta succedendo alla microbiologia ambientale globale.

And so we should expect this revolution

Quindi dobbiamo aspettarci una rivoluzione

in our understanding of these microscopic organisms,

nella nostra compresione di questi microorganismi,

and particularly fungi,

in particolare i funghi,

to transform how we understand and how we manage our ecosystems

per trasformare come comprendiamo e come gestiamo i nostri ecosistemi

in a foundational way.

in modo fondamendale.

Thank you.

Grazie.

(Cheers and applause)

(Applausi e acclamazioni)