Analisi delle relazioni tra variabilità climatica, disturbo da erbivori e caratteristiche dendroanatomiche del ginepro (Juniperus communis L.) in ambiente subartico

Climate change, primarily driven by human activities, is causing global warming, with major impacts on multiple components of the climate system, including the biosphere. In Arctic and subarctic regions, warming is occurring at rates up to four times faster than the global average. Vegetation responses in these environments arise from interactions between climate and multiple abiotic and biotic factors, including selective browsing by large herbivores. Understanding these interactions is therefore essential for predicting future vegetation dynamics. This study combines classical dendrochronology with measurements of selected xylem anatomical traits to investigate the climate sensitivity of common juniper (Juniperus communis L.) in a subarctic environment and to assess whether the change in reindeer grazing regime that occurred in the mid twentieth century was associated with changes in the species’ climatic response. Twenty-eight individuals were sampled at two sites near the border between Finland and Norway. Mean ring-width (MRW) chronologies were developed, and four xylem anatomical traits were measured: cell number (CNo), cell density (CD), cell-wall thickness (CWT), and hydraulic diameter (Dh). The standardized chronologies were subsequently related to monthly and seasonal climate variables. Over the past century, growing-season temperature was positively associated with radial growth and xylem cell number, but negatively associated with hydraulic diameter. Higher disturbance intensity was associated with significantly greater MRW and CNo, whereas no significant effects were detected for the other anatomical traits. During the recent period, both sites showed a strong sensitivity to summer temperature, irrespective of the disturbance regime. These findings suggest that greater disturbance intensity may indirectly promote juniper growth by reducing competition from more palatable deciduous species, without substantially altering its climatic response. Overall, summer temperature emerged as the main climatic driver of radial growth and xylem cell production, whereas biotic disturbance appeared to affect primarily the magnitude of growth. This study provides new insights into the climatic responses of radial growth and xylem anatomy in common juniper, highlighting the dominant role of summer temperature and the potential influence of biotic disturbance, with implications for future vegetation dynamics in subarctic ecosystems.

I cambiamenti climatici, principalmente causati dalle attività umane, stanno portando a un riscaldamento globale, con impatti significativi sulle diverse componenti del sistema climatico, tra cui la biosfera. Nelle zone artiche e subartiche, il riscaldamento climatico avanza con un ritmo fino a quattro volte più elevato rispetto alla media globale. Poiché le risposte della vegetazione derivano dall’interazione del clima con molteplici fattori abiotici e biotici, tra cui il brucamento selettivo esercitato dai grandi erbivori, comprendere queste interazioni è essenziale per prevederne le dinamiche future. Questo studio integra la dendrocronologia classica con misure di alcuni tratti anatomici dello xilema per indagare la sensitività climatica del ginepro comune (Juniperus communis L.) in ambiente subartico, e per valutare se il cambiamento nel regime di pascolamento delle renne avvenuto a metà del secolo scorso sia associato a variazioni della risposta climatica della specie. Sono stati campionati 28 individui in due siti al confine tra Finlandia e Norvegia, ricostruendo per ciascuno la cronologia delle ampiezze anulari (MRW) e misurando quattro tratti anatomici dello xilema (numero di cellule (CNo), densità cellulare (CD), spessore della parete cellulare (CWT) ed il diametro idraulico (Dh)); le cronologie standardizzate sono state quindi correlate con i parametri climatici mensili e stagionali. La temperatura durante il periodo vegetativo è risultata positivamente correlata con l’accrescimento secondario (MRW) ed il numero di cellule e negativamente con il Dh nell’ultimo secolo. L’intensità del disturbo ha aumentato significativamente MRW e CNo ma non gli altri tratti anatomici. Entrambi i siti mostrano un'elevata sensitività alle temperature estive nel periodo recente indipendentemente dal regime di disturbo. I risultati suggeriscono quindi che la maggiore intensità di disturbo possa favorire indirettamente l’accrescimento del ginepro attraverso la riduzione della competizione esercitata dalle specie decidue più appetibili, senza modificarne sostanzialmente la risposta climatica. Nel complesso, la temperatura estiva emerge come il principale fattore di controllo della produzione xilematica, mentre il disturbo biotico sembra influenzare soprattutto l’entità dell’accrescimento. Questo studio ha fornito importanti indicazioni sulla risposta climatica dell’accrescimento e dell’anatomia xilematica del ginepro comune in ambiente subartico, evidenziando il ruolo della temperatura estiva e i possibili effetti del disturbo biotico, con potenziali implicazioni per le future dinamiche della vegetazione subartica.