L'isteresi di Yellowstone: la natura non si può sempre ripristinare

Una delle idee più rassicuranti che accompagnano il nostro rapporto con la natura è che distruggere e restaurare siano, almeno in linea di principio, operazioni inverse. Se eliminiamo una specie possiamo reintrodurla, se interrompiamo un processo possiamo riattivarlo, se lasciamo nuovamente spazio alla natura possiamo aspettarci che l’ecosistema recuperi ciò che aveva perduto. Una parte importante della conservazione contemporanea si fonda necessariamente sulla possibilità del restauro, perché esistono ambienti già trasformati nei quali occorre intervenire; il problema comincia quando dalla possibilità di ottenere un recupero passiamo all’idea che un ecosistema conservi una condizione di equilibrio verso la quale tenderà spontaneamente appena avremo rimosso la causa del danno.

L’ecologia degli ultimi decenni ha fornito molte ragioni per diffidare di questa rappresentazione. Gli ecosistemi possiedono una storia, e ciò che accade durante una perturbazione può modificare le condizioni dalle quali dipenderà ogni sviluppo successivo. Una specie scomparsa può avere lasciato dietro di sé una comunità diversa; una comunità diversa può avere trasformato il suolo o l’acqua; quelle trasformazioni possono continuare a esercitare i propri effetti quando la causa che aveva avviato il processo è stata rimossa. Tornare al punto di partenza richiede allora qualcosa di diverso dal percorrere all’indietro la strada già fatta, e in alcuni casi quella strada precedente può non essere più disponibile.

Pochi luoghi mostrano questo problema meglio di Yellowstone, che per anni è stato utilizzato per raccontare precisamente la storia contraria.

All’inizio del Novecento i lupi furono sistematicamente eliminati dal parco nazionale nell’ambito delle politiche di controllo dei predatori allora considerate normali. L’ultimo branco conosciuto venne abbattuto negli anni Venti e per circa settant’anni il lupo rimase sostanzialmente assente da Yellowstone. Nel frattempo i wapiti, il grande cervide nordamericano che costituisce una delle sue principali prede, esercitarono una pressione crescente sulla vegetazione, soprattutto sui salici e su altre piante delle zone ripariali.

Quando nel 1995 gli Stati Uniti decisero di reintrodurre i lupi, trasferendoli dal Canada, cominciò a prendere forma una delle storie ecologiche di maggior successo degli ultimi decenni. I lupi predavano i wapiti e ne riducevano il numero; la loro presenza modificava anche il comportamento delle prede, che avrebbero frequentato meno intensamente le zone nelle quali il rischio di essere uccise era maggiore; i salici potevano quindi ricrescere, i castori ritrovavano alimento e materiale per le loro dighe, le dighe modificavano nuovamente i corsi d’acqua e il recupero della vegetazione riduceva l’erosione delle rive. Alla fine della sequenza, il ritorno di un predatore aveva modificato persino i fiumi.

L’origine scientifica di questa storia era seria. Nei primi anni successivi alla reintroduzione diversi ricercatori studiarono la possibilità che Yellowstone stesse mostrando una cascata trofica, cioè la propagazione degli effetti esercitati da un predatore attraverso i livelli inferiori della rete alimentare. Altri lavori si concentrarono sull’“ecologia della paura”, secondo la quale la presenza del predatore avrebbe potuto modificare l’uso dello spazio da parte delle prede prima ancora di ridurne il numero. Erano ipotesi ecologiche ragionevoli, sottoposte alla normale discussione scientifica e difficili da separare dagli altri processi che nello stesso periodo interessavano il parco.

La trasformazione avvenne quando questa complessità venne compressa in una storia lineare.

Nel 2013 George Monbiot portò Yellowstone sul palco di TEDGlobal durante un intervento dedicato al rewilding, la restaurazione di processi ecologici attraverso il ritorno delle specie scomparse e la riduzione dell’intervento umano. Il caso dei lupi occupava una parte memorabile del discorso: dopo settant’anni di assenza, il ritorno del predatore avrebbe ridotto i cervidi, favorito la ripresa degli alberi lungo i corsi d’acqua e consentito ai castori di tornare, fino a produrre cambiamenti nella forma stessa dei fiumi.

L’anno successivo quella parte del discorso venne trasformata nel video How Wolves Change Rivers, costruito con immagini spettacolari di Yellowstone, la voce di Monbiot e una successione causale così semplice da potersi seguire senza alcuna conoscenza di ecologia. Il video raggiunse decine di milioni di persone e la sua tesi entrò nella divulgazione ambientale, nei materiali didattici e nella cultura popolare della conservazione.

La sua forza dipendeva dalla perfetta simmetria del racconto. L’uomo aveva tolto il lupo e Yellowstone si era degradato; l’uomo aveva rimesso il lupo e Yellowstone aveva cominciato a recuperare. Ciò che era stato sottratto veniva restituito e il sistema riprendeva il proprio cammino verso la configurazione precedente. L’eliminazione e la reintroduzione apparivano come due operazioni inverse, separate da settant’anni e unite dalla stessa catena causale percorsa prima in un senso e poi nell’altro.

Questa idea coincideva perfettamente con una convinzione molto più generale: la natura possiederebbe una condizione propria, dalla quale possiamo allontanarla e verso la quale essa saprebbe ritornare appena le restituiamo ciò che abbiamo tolto. La capacità degli ecosistemi di riorganizzarsi veniva così letta come capacità di autoripararsi, attribuendo alla natura una sorta di memoria dello stato precedente.

Yellowstone sembrava offrire le immagini che mancavano a questa convinzione.

I dati raccolti negli anni successivi hanno restituito un quadro diverso. I lupi hanno certamente predato i wapiti e hanno contribuito alla riduzione della loro popolazione, insieme agli altri grandi carnivori e al prelievo umano esercitato fuori dai confini del parco. Gli effetti comportamentali attribuiti alla paura del predatore sono risultati variabili e dipendenti dal contesto, perché un erbivoro deve continuare a nutrirsi e sceglie dove farlo sulla base della distribuzione delle risorse oltre che del rischio di essere ucciso. La vegetazione ha mostrato recuperi in alcune aree e risposte molto più modeste in altre.

Daniel Stahler, che dirige il programma sui lupi di Yellowstone, ha descritto questi effetti con un’espressione assai meno adatta a un video virale: più che una grande “trophic cascade”, una cascata trofica, in molte parti del sistema si osserva un “trophic trickle”, un rivolo trofico.

Il risultato più importante viene da un esperimento iniziato nel 2001 e proseguito per vent’anni, pubblicato su Ecological Monographs da N. Thompson Hobbs e colleghi. Gli autori hanno studiato le comunità di salici della parte settentrionale di Yellowstone per capire perché il ritorno dei grandi carnivori non avesse ricostituito l’ambiente ripariale esistente prima della loro eliminazione.

Per comprenderlo occorre seguire ciò che era accaduto durante i decenni nei quali i lupi erano mancati.

I salici delle zone ripariali erano legati all’attività dei castori da una relazione capace di sostenersi nel tempo. I castori utilizzavano i salici come alimento e come materiale per le proprie costruzioni; le loro dighe rallentavano l’acqua e innalzavano localmente la falda, creando condizioni favorevoli alla crescita degli stessi salici. La vegetazione sosteneva quindi l’attività dell’animale che contribuiva a mantenere l’ambiente necessario alla vegetazione.

La pressione esercitata dai wapiti mantenne per lungo tempo i salici bassi e ridusse le risorse disponibili per i castori. Con la diminuzione delle dighe cambiarono anche i corsi d’acqua: aumentò l’incisione degli alvei, la falda si abbassò in diverse aree e si ridussero le condizioni favorevoli alla crescita delle piante ripariali. Un processo iniziato con una modificazione della rete alimentare aveva quindi trasformato progressivamente anche l’ambiente fisico.

Quando i lupi tornarono a Yellowstone, trovarono il risultato di quei settant’anni.

Hobbs e colleghi hanno separato sperimentalmente i due fattori principali. In alcune parcelle hanno impedito ai grandi erbivori di raggiungere i salici attraverso recinzioni; in altre hanno costruito dighe artificiali che imitavano gli effetti idrologici prodotti dai castori. Il disegno consentiva di confrontare le condizioni normali con quelle nelle quali veniva ridotta la brucatura, e ciascuna situazione poteva essere studiata con o senza il ripristino delle condizioni idrologiche associate alle dighe.

La domanda era decisiva. Se il problema fosse dipeso essenzialmente dalla pressione dei wapiti, la riduzione della brucatura avrebbe dovuto consentire ai salici di ritornare verso le condizioni precedenti. Era precisamente il risultato che la reintroduzione dei grandi carnivori avrebbe dovuto favorire.

Dopo vent’anni di esperimento, la sola esclusione degli erbivori migliorava la crescita dei salici senza ricostruire la comunità storica. Anche la modifica delle condizioni idrologiche produceva un effetto importante. I salici raggiungevano le altezze caratteristiche dell’ambiente che si voleva restaurare quando i due interventi venivano combinati, riducendo la brucatura e ripristinando contemporaneamente le condizioni determinate in passato dalle dighe dei castori.

Il ritorno dei predatori non aveva cancellato ciò che era successo durante la loro assenza, perché nel frattempo il sistema aveva acquisito nuovi vincoli.

In ecologia questo fenomeno viene descritto attraverso il concetto di isteresi. Quando un sistema presenta isteresi, la traiettoria seguita dopo una perturbazione dipende dalla storia precedente, perché alcune variabili sono cambiate durante il passaggio e continuano a condizionare ciò che può avvenire in seguito. Riportare al valore iniziale il fattore che aveva provocato il cambiamento non obbliga quindi il sistema a seguire all’indietro la stessa strada.

Il modello proposto da Hobbs e colleghi rende bene la differenza. In una catena alimentare molto semplice, formata da predatore, erbivoro e pianta, si può immaginare che la rimozione del predatore aumenti gli erbivori e riduca le piante, mentre il ritorno del predatore possa invertire rapidamente quella sequenza. Gli ecosistemi reali comprendono organismi che modificano l’ambiente nel quale vivono e processi che agiscono su tempi diversi. Durante l’assenza dei predatori, gli erbivori possono quindi contribuire a trasformazioni dell’habitat che persistono quando i predatori ritornano.

Yellowstone offre un caso particolarmente chiaro perché il castoro è un ingegnere ecosistemico: attraverso le dighe modifica direttamente l’idrologia. Quando la sua attività diminuisce, cambia una variabile che continuerà a condizionare la vegetazione anche se la pressione dei wapiti verrà successivamente ridotta.

Nel frattempo è cambiata anche la comunità degli erbivori. La popolazione dei wapiti è diminuita fortemente rispetto agli anni Novanta, mentre i bisonti sono aumentati e rappresentano oggi una parte molto maggiore della biomassa dei grandi erbivori. I bisonti sono assai meno vulnerabili ai lupi e continuano a esercitare pressione sulla vegetazione. Anche la rete alimentare nella quale il predatore è stato reintrodotto è quindi diversa da quella esistente prima della sua eliminazione.

Parlare di isteresi non significa sostenere che ogni trasformazione sia definitivamente irreversibile. L’esperimento di Hobbs mostra che, intervenendo sull’idrologia e sulla pressione degli erbivori, è possibile spostare nuovamente il sistema e favorire una forte crescita dei salici. Significa riconoscere che la restaurazione non consiste nell’annullamento dell’intervento iniziale, perché il sistema sul quale agiamo oggi è il prodotto di ciò che è avvenuto nel frattempo.

Questa distinzione cambia profondamente il significato dell’espressione “autoriparazione della natura”. Un ecosistema perturbato continua a organizzarsi secondo le condizioni presenti e può stabilizzarsi in una configurazione diversa da quella precedente. La natura non conserva un progetto dello stato perduto e non lavora per recuperarlo. Conserva le conseguenze dei processi che sono avvenuti.

Un corso d’acqua inciso rimane inciso quando diminuiscono i wapiti; una falda abbassata continua a condizionare la vegetazione dopo il ritorno dei lupi. Se i castori non trovano abbastanza salici, non costruiscono le dighe che favorirebbero la crescita dei salici stessi. Il passato entra così nella causalità del presente.

Anche il concetto di equilibrio della natura diventa pericoloso quando viene usato come se descrivesse una proprietà generale degli ecosistemi. Un sistema ecologico può mantenersi per molto tempo in configurazioni differenti e può sviluppare meccanismi che rendono persistente uno stato prodotto da una precedente perturbazione. La stabilità non contiene alcuna garanzia che lo stato stabilizzato coincida con quello che vorremmo conservare.

La conseguenza per la conservazione è molto seria. Se degradazione e restauro fossero processi simmetrici, potremmo considerare la perdita di una specie o la trasformazione di un habitat come danni temporanei, perché basterebbe eliminare in seguito la causa originaria e lasciare al sistema il compito di ricostruire quanto era stato perduto. L’isteresi elimina questa garanzia, perché durante la degradazione l’ecosistema continua a cambiare e ogni cambiamento modifica le condizioni dalle quali dipenderà il recupero.

Il restauro può allora richiedere interventi che nessuno avrebbe previsto all’inizio della trasformazione e può dipendere da processi diventati difficili da ricostruire. In alcuni sistemi si possono superare soglie oltre le quali il ritorno allo stato precedente richiede condizioni che non esistono più.

Conservare prima acquista per questo una priorità che nessuna promessa di restauro può sostituire.

La vicenda di Yellowstone mostra anche quanto facilmente una buona domanda scientifica possa trasformarsi in una falsa certezza quando incontra un racconto che conferma ciò che desideriamo già pensare. Le cascate trofiche esistono e gli effetti ecologici dei grandi predatori sono reali; la semplificazione è nata quando una rete di relazioni dipendenti dal tempo è stata ridotta a una catena lineare nella quale ogni passaggio poteva essere percorso nei due sensi.

Il successo di How Wolves Change Rivers derivava anche da questa reversibilità implicita. La storia diceva che avevamo tolto un elemento e avevamo provocato una degradazione; rimettendo lo stesso elemento avremmo rimesso in moto l’intero sistema nella direzione opposta. Era una forma perfetta per il nostro bias di conferma, perché trasformava la complessità dell’ecologia in una dimostrazione del potere spontaneo della natura di ritrovare il proprio equilibrio.

Vent’anni di esperimenti hanno restituito una lezione diversa. Gli ecosistemi non aspettano il nostro intervento per continuare a cambiare e non riprendono il passato quando eliminiamo la causa che li aveva trasformati. Ogni fase della loro storia modifica le condizioni della fase successiva.

A Yellowstone il lupo è tornato. Il tempo trascorso durante la sua assenza no.

Ed è precisamente per questo che distruggere e ricostruire non sono operazioni equivalenti, mentre conservare ciò che ancora esiste rimane la forma più sicura di intervento ecologico possibile.