Flessione dei molluschi nel Golfo del Maine


Flessione dei molluschi nel Golfo del Maine

Un nuovo studio conferma che le acque del Golfo del Maine si stanno riscaldando più velocemente degli oceani compromettendo la vita dei molluschi.

E quando il livello di anidride carbonica aumenta nell'atmosfera, viene assorbito dagli oceani, causando la caduta dei livelli di pH. L'acidificazione degli oceani rende difficile per i molluschi ispessire i loro gusci, la loro principale difesa contro i predatori.

In un nuovo studio sulla rivista Communications Biology, (1) i ricercatori Peter Petraitis, professore in pensione di biologia alla Penn's School of Arts & Sciences, e Steve Dudgeon, professore di biologia presso la California State University, Northridge, che ha completato una borsa di studio post-dottorato con Petraitis alla Penn negli anni '90, mostrano che il cambiamento climatico sta mettendo a dura prova la vita marina del Maine. Un set di dati raccolto nell'arco di due decenni, che include il numero di cinque specie di mitili, cirripedi e lumache, mostra che tutte hanno registrato cali - alcuni lenti, altri più rapidi - in parte a causa dei cambiamenti climatici.

«Queste specie sono spesso trascurate a causa della loro abbondanza», dice il dottor Peter Petraitis. (2) «Sono ovunque, lungo le coste rocciose. La gente pensa che non accadrà loro nulla. Se diminuiscono di circa il 3% all'anno, è un cambiamento relativamente piccolo, quindi potresti non notarlo per un po'. Ma dopo qualche anno, la gente si guarderà intorno improvvisamente e dirà: Dove sono tutte le lumache, le cozze e i cirripedi?»

Queste specie «costituiscono il nucleo di un'iconica rete alimentare» nel Golfo del Maine, afferma Dudgeon. «Il declino simultaneo di cinque specie, comprese quelle native e non native, è proporzionalmente grande e può causare profondi cambiamenti nell'ecologia degli oceani costieri nella regione».

Nel 1997, Peter Petraitis e Steve Dudgeon (3) hanno organizzato un esperimento a lungo termine sull'isola di Swan nel Golfo del Maine per studiare i principi ecologici di più stati stabili. Al centro della ricerca di Petraitis e oggetto del suo libro del 2013, “Multiple Stable States in Natural Ecosystems”, (4) il concetto racchiude l'idea che un ecosistema può passare rapidamente tra composizioni di organismi completamente diverse, date le giuste perturbazioni ambientali.

Per i molluschi sull'isola di Swan, una di queste perturbazioni si verifica quando periodiche potenti tempeste invernali fanno sì che il ghiaccio marino raschi via tutti gli organismi attaccati alle rocce sulla riva, costringendo le comunità a ricostruire da zero l'anno successivo.

Nel 1996, Peter Petraitis e Steve Dudgeon hanno simulato un unico enorme evento di rimozione del ghiaccio raschiando le rocce per vedere cosa sarebbe successo quando la costa si fosse ricolonizzata. Da allora i ricercatori hanno effettuato un viaggio annuale nei loro 60 lotti di studio sull'isola di Swan, contando l'incidenza degli organismi che vivono non solo nelle aree raschiate ma anche nelle aree lasciate al loro stato naturale, le aree di controllo.

L'attuale lavoro ha sfruttato questi conteggi di parcelle di controllo, esaminando cinque specie comuni di molluschi: la patella di tartaruga (Testudinalia testudinalis), la pervinca comune (Littorina littorea), il dogwhelk (Nucella lapillus), la cozza blu (Mytilus edulis) e il cirripede (Semibalanus balanoides).

«Non ci aspettavamo di vedere molti cambiamenti nelle trame di controllo», dice Petraitis, «ma siamo rimasti sorpresi di vedere queste popolazioni in calo».

Utilizzando i dati sull'abbondanza dal 1997 al 2018, i ricercatori hanno scoperto che i mitili molto giovani erano in caduta libera più rapida, con una flessione di quasi il 16% all'anno, mentre le altre quattro specie diminuivano dal 3 al 5% ogni anno. In quel periodo di tempo, patelle, pervinche e dogwhelks sono diminuiti del 50%, contrazioni che preoccupano molto i ricercatori.

Per dare una risposta alla domanda sul perché, i ricercatori hanno esaminato i dati sulla temperatura e la chimica dell'oceano. Hanno scoperto che la traiettoria verso il basso di cozze e pervinche comuni corrispondeva all'aumento delle temperature oceaniche estive raccolte da una boa vicina.

Nel frattempo, il declino nelle popolazioni di patelle e dogwhelks ha corrisposto ad aumenti dello stato di saturazione dell'aragonite, una misura che segue il pH dell'oceano. Ciò era inaspettato, poiché livelli più bassi di saturazione di aragonite sono associati a acque oceaniche più acide, che rendono più difficile per i molluschi costruire i loro gusci. «Questo può essere indicativo di altre condizioni nelle aree vicino alla costa che variano con lo stato di saturazione dell'aragonite», dice Petraitis.

I mutamenti nel numero dei cirripedi non corrispondevano ai cambiamenti nella temperatura dell'oceano, nel pH o nello stato di saturazione dell'aragonite, suggerendo che altri fattori sono la causa del loro declino.

Tutte e cinque queste specie svolgono un ruolo ecologico critico nel Golfo del Maine.

Mentre filtrano, cozze e cirripedi rimuovono il fitoplancton dalla colonna d'acqua, «digerendoli, eliminandoli e fertilizzando la riva», dice Petraitis. Patelle e pervinche si nutrono di alghe e alghe, quindi un numero minore potrebbe portare a fioriture algali e aree più “verdi” vicino alla costa.

Poiché tutte e cinque le specie fungono da preda per una varietà di animali, la diminuzione delle popolazioni si riverbererà lungo la catena alimentare, influenzando anche gli esseri umani.

«Senza il consumo di animali che trasferisce la materia organica lungo la catena alimentare», afferma Dudgeon, «la produzione negli oceani costieri sarà sempre più deviata direttamente attraverso percorsi di decomposizione da parte di organismi microbici, piuttosto che sostenere le popolazioni di specie che gli esseri umani pescano e da cui dipendono le economie costiere».

Il dottor Petraitis nota anche che la pervinca comune, ora emblematica della costa, fu introdotta nel Golfo del Maine dall'Europa a metà del XIX secolo. «Ora è il pascolo più comune sulle rive - si nutrono come capre», dice. «Prima del 1860, la costa senza pervinche probabilmente sembrava molto più verde di quanto non sia adesso. Man mano che diminuiscono, potremmo vedere la costa tornare al suo stato negli anni '50 dell'Ottocento».

Durante la presentazione di questi risultati in conferenze svolte negli ultimi due anni, Petraitis afferma di aver ascoltato aneddoti da altri scienziati su simili sparizioni di cozze attraverso il Nord Atlantico, suggerendo che il fenomeno non è isolato nel Golfo del Maine.

Peter Petraitis è professore di biologia presso l'Università della Pennsylvania nel Dipartimento di Biologia della School of Arts & Sciences.

Steve Dudgeon è un professore di biologia alla California State University, Northridge.

Lo studio è stato sostenuto dalla National Science Foundation (sovvenzioni OCE-9529564, DEB-0314980, DEB-1020480 e DEB-1555641).

Riferimenti:

(1) Declines over the last two decades of five intertidal invertebrate species in the western North Atlantic

(2) Peter Petraitis

(3) The Dudgeon Lab

(4) Multiple Stable States in Natural Ecosystems

Descrizione foto: I dogwhelks si nutrono di cirripedi sulle rive dell'isola di Swan nel Maine. Un nuovo studio documenta il declino di queste e di altre tre specie intercotidali, dovuto almeno in parte ai cambiamenti climatici. - Credit: Jonathan A. D. Fisher.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Declines in shellfish species on rocky seashores match climate-driven changes

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