Analisi dei tratti anatomici dello xilema nel faggio (Fagus sylvatica L.) e loro relazione con il clima ai margini dell’areale di distribuzione della specie

Climate change, primarily driven by anthropogenic activities, is increasing the frequency and intensity of extreme weather events, exerting growing pressure on forest ecosystems. European beech (Fagus sylvatica), one of the most widespread forest species in Europe, shows particular sensitivity to these dynamics, especially at the edges of its distribution range. This study investigates the response of beech populations in two ecologically contrasting environments: the southernmost limit of the species’ range, in the Nebrodi Mountains (Sicily), and the northernmost edge, in Söderåsen (southern Sweden). According to current scientific literature, rear-edge populations in the south are expected to face increasingly warm and dry conditions. In contrast, leading-edge populations in the north may benefit from more favorable thermal regimes. To examine these hypotheses, dendrochronological and wood anatomical analyses were used to assess intra- and inter-annual climate sensitivity in the two marginal populations. Results indicate that both sites currently support favorable growth. At the Sicilian site, moderate negative correlations were observed between mean lumen area (MLA), hydraulic diameter (Dh), and both the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) and high summer temperatures. These patterns suggest potential vulnerability under more extreme future climate scenarios. At the Swedish site, mean ring width (MRW), Dh, and MLA showed predominantly positive correlations with precipitation, particularly in spring, indicating favorable conditions for growth. Differences between sites highlight significant genotypic and phenotypic plasticity in Fagus sylvatica in response to climatic variability. Intra-ring analyses revealed greater climate sensitivity in earlywood sectors, although no signs of decline were detected in either population. Overall, neither population is currently under critical stress, but southern populations may face increased long-term vulnerability. Further research is recommended on beech populations at lower elevations in the south and higher latitudes in the north to better understand species responses along geographic gradients. Long-term monitoring of the Sicilian site is especially strategic for evaluating the effects of increasing aridity, while the Swedish site represents a key observatory for potential climate-driven benefits at the species’ northern range limit.

Il cambiamento climatico, principalmente attribuibile alle attività antropiche, sta determinando un aumento della frequenza e dell’intensità degli eventi meteorologici estremi, esercitando una crescente pressione sugli ecosistemi forestali. Il faggio (Fagus sylvatica L.), una delle specie forestali più diffuse in Europa, si rivela particolarmente sensibile a tali dinamiche, soprattutto in prossimità dei margini del proprio areale di distribuzione. Il presente studio si propone di analizzare la risposta del faggio in due contesti ecologicamente opposti: l’estremo meridionale dell’areale, rappresentato dai Monti Nebrodi in Sicilia, e l’estremo settentrionale, localizzato a Söderåsen, nella Svezia meridionale. Secondo la letteratura scientifica, le popolazioni situate al margine meridionale dell’areale (rear edge) risultano particolarmente esposte a condizioni climatiche sempre più calde e siccitose, mentre quelle settentrionali (leading edge) potrebbero trarre vantaggio da un progressivo miglioramento delle condizioni termiche. Per indagare tali ipotesi, lo studio integra analisi dendrocronologiche e dendroanatomiche, con l’obiettivo di valutare la sensitività climatica intra- e inter-annuale delle due popolazioni marginali. I risultati mostrano che, al momento, entrambe le popolazioni godono di buone condizioni di crescita. Tuttavia, il sito siciliano evidenzia moderate correlazioni negative tra i parametri anatomici MLA e Dh e l’indice standardizzato di precipitazione-evapotraspirazione (SPEI), nonché tra gli stessi parametri e le alte temperature estive, suggerendo una potenziale vulnerabilità a scenari climatici futuri più estremi. Al contrario, nel sito svedese si osservano correlazioni prevalentemente positive tra MRW, Dh e MLA e le precipitazioni, in particolare quelle primaverili, indicando che le attuali condizioni climatiche risultano favorevoli allo sviluppo della specie in tale contesto. Le differenze riscontrate tra i due siti suggeriscono un’elevata plasticità genotipica e fenotipica della specie in risposta alla variabilità climatica. L’analisi dei settori intra-anulari ha messo in luce una maggiore sensibilità climatica nei primi settori di accrescimento, senza tuttavia evidenziare segnali di declino. Nel complesso, i dati suggeriscono che, pur non essendo attualmente in condizioni critiche, le popolazioni meridionali potrebbero mostrare una maggiore vulnerabilità nel lungo termine. In tale prospettiva, si auspica un ampliamento della ricerca a popolamenti situati a quote inferiori nel Sud e a latitudini più elevate nel Nord, al fine di chiarire l’esistenza di differenze lungo il gradiente geografico. In particolare, un monitoraggio continuo del sito siciliano appare strategico per valutare l’evoluzione della risposta del faggio a condizioni di crescente aridità, mentre l’area svedese rappresenta un osservatorio privilegiato per comprendere i potenziali benefici climatici nei margini settentrionali dell’areale.