Phase shift. Gli ecosistemi marini stanno cambiando

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imagesPerché alcune specie ittiche in determinati ambienti spariscono totalmente, favorendo l’affermazione di altre? Perché interi ecosistemi dominati da coralli possono essere, nel giro di pochi anni, sostituiti da ecosistemi dominati da alghe? O ancora cosa c’è dietro la trasformazione delle foreste di alghe kelp, di interesse per i subacquei, in rocce nude? Questi grandi sconvolgimenti, step evoluzionistici rientrano in quello che scientificamente viene denominato regime shift o phase shift, cioè il cambiamento delle specie dominanti negli ecosistemi marini. Questo fenomeno avviene quando l’ecosistema è sottoposto a stress: inizialmente risponde con leggere modifiche, secondo la capacità chiamata resilienza, ma oltre un punto soglia può, in un tempo molto breve, passare a uno stato alternativo dominato da specie diverse.

Nell’origine del regime shift interverrebbero molteplici cause, individuate da un gruppo di ricercatori dell’Istituto di scienze marine del Consiglio nazionale delle ricerche (Ismar-Cnr) soffermatisi sullo studio delle dinamiche evolutive degli ambienti marini della colonna d’acqua del Mare del Nord.

I ricercatori Alessandra Conversi e Simone Marini, coordinatori dello studio, spiegano quanto rinvenuto tramite la ricerca sulle dell’Ismar-Cnr, pubblicata sulla rivista scientifica Plos One“In questo lavoro – affermano Simone Marini – abbiamo sviluppato una nuova metodologia computazionale basata sul calcolo evoluzionistico, in grado di estrarre modelli matematici dai dati dell’ecosistema studiato attraverso meccanismi di selezione che simulano quelli degli organismi viventi. Lo strumento aiuta a dedurre le informazioni necessarie per comprendere un insieme complesso come un ecosistema marino, incluse le cause che possono influenzare la quantità di una determinata specie”.

Nel biosistema pelagico del Mare del Nord, scelto in quanto soggetto a regime shift negli anni ‘80, sono state selezionate diverse variabili e una specie target. “Per la ricerca – ci illustra dettagliatamente la ricercatrice Conversi – abbiamo preso in considerazione come specie target il copepode (una sottoclasse di crostacei) Calanus finmarchicus, una varietà zooplanctonica fondamentale nei sistemi marini temperati e subartici, cibo di moltissimi pesci, e 26 variabili ambientali a scala sia emisferica sia locale, tra cui clima, pressione, temperatura, circolazione delle correnti, nutrienti e abbondanza di varie specie di prede e predatori”.

I risultati hanno evidenziato che tra questi 26 parametri, tre sono potenziali cause di cambiamento della specie considerata: “Il mutamento è stato provocato da temperatura, circolazione e abbondanza di aringhe, che si cibano di Calanus finmarchicus. Quindi nella trasformazione hanno influito in sinergia la componente fisica-climatica e quella biologica”.

Temperatura, circolazione delle correnti e abbondanza di predatori sarebbero alla base quindi di questi grandi cambiamenti degli ecosistemi marini ma sono gli stessi ricercatori che alla luce della complessità del fenomeno hanno sottolineato come sia ancora necessario l’utilizzo di metodi analitici più obiettivi e con una più ampia varietà di dati allo scopo di comprenderne meglio il funzionamento.