Sappiamo che le foreste sono essenziali per la regolazione del clima terrestre. Però la maggior parte di ciò che sappiamo sulle foreste si basa su misure al di sopra del terreno. Tipicamente gli ecologisti, come me, arrivano sul posto e contano il numero di tronchi d’albero che trovano. Identificano a che specie appartengono e oggi probabilmente misurano anche caratteristiche delle chiome remotamente dallo spazio. E tutto questo ha perfettamente senso. La fotosintesi avviene al di sopra del terreno. Tramite la fotosintesi, le foreste assumono carbonio ed energia. Tramite la fotosintesi, gli alberi rimuovono anidride carbonica dall’atmosfera. 
Ma sappiamo anche che la maggior parte degli alberi è più o meno limitata dalle risorse del terreno, come acqua e nutrienti. Per accedere a tali risorse, gli alberi devono crescere radici. E gli alberi ne crescono un numero incredibile. Alcune foreste hanno altrettanta o più biomassa sotto terra, in strutture di radici, di quanta ne abbiano al di sopra, in tronchi e foglie. Decenni di ricerca hanno reso ben chiaro che l’ecologia del sottosuolo, cioè ciò che avviene nel terreno, è essenziale per capire come funzionino i sistemi forestali. 
Se però seguiamo questi sistemi di radici fino alle loro estremità finali, la punta più sottile delle radici, e guardiamo da vicino... e intendo molto da vicino, così vicino da aver bisogno di un microscopio, scopriamo un posto in cui l’albero smette di essere una pianta e comincia a diventare un fungo. La maggior parte degli alberi sulla Terra forma una collaborazione, quella che gli scienziati chiamano simbiosi, con funghi micorrizici. 
Questa, secondo me, è una delle immagini più notevoli mai scattata per questi organismi. Nello sfondo, in alto, si vede una fitta rete di ife fungali. Le ife sono praticamente radici, ma per funghi invece che piante. In primo piano si vedono queste incredibili spore fungali multinucleate, che non sembrano vere, ma lo sono assolutamente. Sono le strutture riproduttive del fungo, che possono diventare reti fungali totalmente nuove. 
I funghi micorrizici sono essenziali per l’accesso alle risorse del terreno di quasi tutte le piante. Ci sono prove che quando le piante si sono evolute dal vivere in acqua al vivere sulla terra, abbiano sviluppato questa simbiosi ancora prima di sviluppare radici. Dunque questa collaborazione tra foreste e funghi è antica e risale a centinaia di milioni di anni fa. 
Ma queste radici non devono per forza essere funghi. Possono anche essere batteri, per esempio. Queste strutture circolari in questa rete di radici sono chiamate noduli radicali. Lì si trovano batteri azotofissatori simbiotici. Ciò che fanno questi batteri è trasformare il gas azoto nell’atmosfera in forme utilizzabili dalle piante e quindi promuovono la crescita delle piante. 
E la complessità della biologia del terreno non finisce qui. Questi simbionti delle radici si inseriscono in una rete ancora più complessa di batteri liberi, decompositori fungali, archaea e protisti, animali microscopici del terreno, virus... La biodiversità delle comunità del terreno è sbalorditiva. Oggi sappiamo che una manciata di terreno può contenere più di 1000 specie batteriche coesistenti. 
E tutto questo è il microbioma del suolo. È il microbioma della foresta, è il microbioma dell’ecosistema. Svolte nella tecnologia del sequenziamento del DNA hanno finalmente svelato cosa succeda sotto terra. Il DNA ci ha concesso di vedere queste comunità microbiche in dettagli senza precedenti e, recentemente, a scale senza precedenti. 
Nonostante questi passi avanti, ancora non conosciamo la risposta a domande in apparenza semplici, come questa: “Qual è un microbioma forestale sano?” Siamo molto più vicini a rispondere a una tale domanda per le persone piuttosto che per le piante. Il progetto microbioma umano è stato una guida nel settore. Il corpo umano è un ecosistema microbico. Ognuno di noi ospita una comunità molto varia di batteri nell’intestino con un impatto profondo sulla nostra salute. Questa scoperta è stata fatta da microbiologi medici usando il sequenziamento del DNA per caratterizzare quali batteri vivessero in centinaia di persone. E in più annotando le caratteristiche di salute di quelle stesse persone. Sono malati? Se sì, di cosa? Qual è la loro pressione sanguigna, la loro salute digestiva, la loro salute mentale? Combinando tutte le informazioni, quei microbiologi hanno iniziato a identificare combinazioni di batteri correlati a salute e malattia. Queste analisi sono diventate una mappa per lo sviluppo di terapie di trapianto di microbioma umano, che in pratica sono una restaurazione dell’ecosistema, ma per il microbioma dell’intestino. Oggi queste terapie stanno arrivando sul mercato per trattare alcune di queste malattie. 
Ispirandosi a questo lavoro, il mio gruppo si è chiesto: “Cosa succederebbe se usassimo l’approccio del progetto microbioma umano ma applicato alle foreste?” Cosa scopriremmo sul ciclo del carbonio delle foreste? Potremmo trovare posti dove fare una restaurazione del microbioma sotterraneo e nel processo combattere il cambiamento climatico? 
Negli ultimi tre anni abbiamo collaborato con scienziati forestali in tutta Europa per fare proprio questo. In ciascuno di questi posti gli scienziati hanno documentato la salute forestale per decenni. Quindi abbiamo chiesto ai nostri collaboratori di andare in ciascuna di queste foreste e prendere un piccolo campione di terreno, che poi hanno spedito al nostro laboratorio a Zurigo per estrarne e sequenziarne il DNA, cosa che ci ha consentito di capire quali microorganismi, funghi in particolare, vivono in ciascuna di queste foreste. Infine abbiamo usato statistica e machine learning per correlare quali microorganismi vivono in una foresta a una misura importantissima per la salute di una foresta: il tasso di crescita degli alberi e il tasso di cattura del carbonio sopra il suolo. 
Dopo aver controllato gli stimoli ambientali per la crescita degli alberi, quanto sia caldo e umido ciascuno di questi posti, così come altre variabili che sappiamo controllare la fertilità, abbiamo scoperto che il tipo di funghi  che colonizza le radici degli alberi è connesso a una varizione di tre volte nella velocità di crescita degli alberi, nella velocità di rimozione dell’anidride carbonica dell’atmosfera. In altre parole, questa correlazione implica che potremmo avere due foreste di pini fianco a fianco nello stesso clima, nello stesso terreno, ma se una di esse è colonizzata dalla giusta comunità di funghi nelle radici, potrebbe crescere fino a tre volte più velocemente della foresta adiacente. In più questo andamento non era caratterizzato dalla presenza di specie particolarmente performanti, bensì da comunità diversificate di funghi completamente diverse. 
Queste firme fungali sono molto importanti per noi perché implicano un’opportunità di gestire, e in molti casi inselvatichire, il microbioma fungale delle foreste. 
Potremmo, per esempio, reintrodurre la biodiversità fungale in un paesaggio gestito di foreste per legname? E far crescere quegli alberi più velocemente nel processo? Possiamo far catturare loro più anidride carbonica nel tronco e nel suolo? Possiamo inselvatichire il suolo e combattere il cambiamento climatico? Queste non sono solo domande retoriche, abbiamo anche cominciato a farlo. 
Questo è uno dei nostri campi di prova in Galles, nel Regno Unito. È gestito in collaborazione con una organizzazione benefica, la Carbon Community. È di 28 acri, o 11 ettari, ed è allestito come uno studio  cotrollato randomizzato a blocchi. È simile a come si allestirebbe uno studio per un farmaco, ma in questo caso è per piante invece che per persone. Qui facciamo un esperimento abbastanza chiaro. A volte piantiamo alberi, come sempre, cioè piantiamo solo piantine nel suolo, oppure piantiamo alberi e nello stesso momento aggiungiamo una manciata di terreno. Ma non un terreno qualsiasi. È terreno preso da una foresta che la nostra analisi ha individuato forse avere funghi altamente performanti. Da quando abbiamo reintrodotto la biodiversità microbica in alcuni di questi siti, abbiamo visto che dove lo abbiamo fatto abbiamo accelerato la crescita degli alberi e la cattura del carbonio nei tronchi dal 30 al 70 per cento, a seconda della specie d’albero. In altre parole: dove abbiamo manipolato e inselvatichito la microbiologia invisibile del posto, abbiamo iniziato a cambiare il funzionamento del posto. 
È importante enfatizzare che siamo molto emozionati per questi risultati, ma sappiamo anche che sono preliminari. Vogliamo vedere molti più studi su larga scala e in molti più luoghi e con molti più anni di dati. 
Tuttavia, a parte i risultati per carbonio e clima, penso che la cosa più emozionante qui sia che possiamo farlo con combinazioni di microorganismi selvatiche, native e diversificate. Anche se abbiamo indirizzato l’approccio alla silvicoltura, questa scienza può in principio essere generalizzata a tutti i paesaggi gestiti. Possiamo iniziare a chiederci: “Qual è un microbioma agricolo sano?” e pensare ad agricolture per cibo e foreste. 
Ci sono ragioni per credere che un approccio di biodiversità possa essere particolarmente potente qui. Questo perché la storia dell’agricoltura è stata un esercizio di riduzionismo. Abbiamo identificato specie vegetali altamente performanti e poi ceppi e li abbiamo riprodotti selettivamente e ora li modifichiamo geneticamente. Infine, piantiamo questi organismi in vaste monoculture. Una singola specie di pianta finché l’occhio riesce a vedere. Per chiarire, il risultato è stato un agroecosistema molto produttivo. Ma ha anche prodotto ecosistemi che, come iniziamo a capire, sono molto fragili. Sistemi sempre più sensibili a eventi climatici estremi, a nuovi patogeni. Sistemi che si affidano molto a stimoli chimici, stiamo capendo che hanno seri effetti collaterali. 
Adesso abbiamo i dati, gli strumenti computazionali e la teoria ecologica per iniziare ad andare nella direzione opposta, per avvicinarci a biodiversità e complessità. Una volta fatto, la domanda diventa: inselvatichendo il terreno possiamo rendere i nostri paesaggi gestiti per cibo e foreste riserve di biodiversità del sottosuolo? E nello stesso tempo, possiamo aumentare la cattura di carbonio e tutti gli altri servizi che richiediamo da questi ecosistemi? 
Penso ci siano molte ragioni per essere ottimisti qui. Penso anche che non dovremmo essere sorpresi che questi microorganismi abbiano il potenziale per effetti tali alla scala di ecosistemi. Questo perché sappiamo da tanto tempo che le foreste sono funghi e che sono comunità incredibilmente diversificate di batteri, archaea, protisti, microscopici animali del terreno e virus. Il terreno è letteralmente il fondamento dell’ecosistema terrestre e la vita microbica che lo abita è una delle comunità più complesse e diversificate sulla Terra. 
Per la prima volta, il DNA ci svela ciò che succede nel sottosuolo. Ci consente di vedere questi organismi con dettagli senza precedenti a scale senza precedenti. Immaginate di studiare la biologia delle piante, ma senza mai sapere se stiate guardando una sequoia o un muschio sfagno. E all’improvviso, lo sapete. Questo è quello che sta succedendo alla microbiologia ambientale globale. Quindi dobbiamo aspettarci una rivoluzione nella nostra compresione di questi microorganismi, in particolare i funghi, per trasformare come comprendiamo e come gestiamo i nostri ecosistemi in modo fondamendale. 
Grazie. 
(Applausi e acclamazioni) 
