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Ruolo del silice in un punto caldo della biodiversità

Il Delta dell'Okavango è la palude interna più grande dell'Africa e ospita una eccezionale biodiversità che è in gran parte il risultato del suo eccezionale schema piana alluvionale insulare. Sebbene il silicio (Si) giochi un ruolo importante nella formazione dell'isola, la sua biogeochimica nelle paludi tropicali era rimasta un mistero finché un iniziativa finanziata dall'UE non ha studiato questo fenomeno.
Ruolo del silice in un punto caldo della biodiversità
Il trasporto di Si dagli habitat terrestri all'ambiente acquatico è controllato in modo biologico. La vegetazione assorbe la silice disciolta dal suolo e dalle acque freatiche e la immagazzina nella biomassa. Il progetto HOBITS ("Hot-spots in biological transformation of silica"), finanziato dall'UE, è stato creato per studiare il tampone biologico del ciclo del Si.

I partner di HOBITS hanno studiato la ripetizione del ciclo biologico del Si nel Delta dell'Okavango in Botswana, nell'Africa meridionale. Una spedizione per il prelievo di campioni ha raccolto acqua dal suolo, vegetazione, terra e sedimenti, e acque di superficie da tre transetti lungo tipici gradienti piana alluvionale insulare.

Una seconda spedizione ha condotto uno studio dettagliato dell'elaborazione biogeochimica all'interno del Delta dell'Okavango. Inoltre è stato svolto uno studio sull'impatto delle piante acquatiche sull'elaborazione del Si e della materia organica. L'intero transetto che attraversa l'Okavango effettuato dal progetto ha permesso per la prima volta in assoluto un'analisi dettagliata della qualità dell'acqua del Delta.

La prima campagna di campionamento ha rivelato grandi quantità di accumulo di Si biogenico nei 30 cm superficiali dei sedimenti e del suolo, in particolare in siti in cui prevale l'erba. Questo corrisponde a circa 4 kg di Si per metro quadrato negli strati superiori biologicamente attivi, che indicano la capacità delle paludi di trattenere Si biogenico. I dati hanno mostrato l'importanza del riciclo delle sostanze nutritive nel mantenimento dell'enorme biodiversità del Delta. I più abbondanti produttori principali, ovvero diatomee ed erbe, hanno bisogno di Si per la loro produzione.

Le scoperte della seconda campagna di campionamento hanno rivelato grandi variazioni nelle concentrazioni di Si, magnesio (Mg), potassio (K), sodio (Na) e calcio (Ca) non spiegabili con la sola evaporazione. Gli scienziati hanno campionato dei carotaggi del suolo fino a profondità di 6 m per seguire la sorte del Si e di altri elementi lungo un gradiente piana alluvionale insulare. I risultati hanno rivelato che il ruolo dell'elaborazione biologica superficiale degli elementi nella formazione dell'eccezionale struttura piana alluvionale insulare era stato in precedenza sottovalutato.

Il lavoro svolto dal progetto HOBITS ha mostrato che la vegetazione gioca un ruolo in precedenza sconosciuto nella ritenzione del Si nel Delta dell'Okavango. Questa è stata una scoperta importante, poiché la ritenzione del Si da parte della vegetazione è essenziale per supportare la rete alimentare di base. Inoltre, gli schemi biogeochimici osservati da HOBITS hanno fornito informazioni sull'impatto della gestione idrologica e delle sostanze nutritive sulla produttività e la biodiversità del Delta.

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