La risposta del plancton al cambiamento climatico
Il progetto TROPHIC EFFICIENCY (Effects of plankton community structure on energy pathways and trophic efficiency) ha calcolato l’efficienza trofica a partire da tassi di produzione, fonti dietetiche e trasferimento delle sostanze nutritive usando dei biomarcatori in esperimenti multidisciplinari. Questi hanno comportato esperimenti in laboratorio su piccola scala ed esperimenti più grandi a livello di ecosistema (mesocosmo) che hanno esposto comunità planctoniche a un cambiamento climatico basato su temperature in aumento e acidificazione dell’oceano (ocean acidification, OA). I ricercatori hanno inoltre usato dei traccianti biologici comprendenti biomarcatori combinati degli isotopi del carbonio δ13 (δ13C-FA) specifici degli acidi grassi che caratterizzavano il flusso di nutrienti essenziali e i tassi di produzione nelle reti alimentari. Le scoperte hanno mostrato che dei livelli più alti di anidride carbonica (CO2) alteravano in modo significativo la concentrazione degli acidi grassi (fatty acid, FA) e la composizione delle diatomee della specie Thalassiosira pseudonana. Pertanto, livelli più elevati di CO2 sembravano limitare la crescita e la riproduzione del copepode Acartia tonsa, che si nutre delle diatomee. Il collegamento tra diatomee e copepodi sostiene alcuni tra gli ecosistemi più produttivi al mondo. Di conseguenza, i risultati hanno indicato che l’OA può avere conseguenze di vasta portata per le reti alimentari oceaniche attraverso la modifica della qualità nutrizionale delle macromolecole essenziali nei prodotti primari, che si estendono verso l’alto nella rete alimentare. Gli esperimenti sul mesocosmo usando livelli multitrofici sono stati effettuati su una comunità planctonica nel fiordo di Kiel, una lunga insenatura del Mar Baltico. Inoltre, i ricercatori hanno studiato come la OA influiva sulla composizione della comunità fitoplanctonica e sul profilo degli acidi grassi di una comunità planctonica al largo nel Mare del Nord. Essi hanno studiato come un aumento dello zooplancton gelatinoso nel Mare del Nord con temperature e CO2 più elevati rimuoveva le particelle dalla colonna d’acqua che altrimenti nutrirebbero copepodi e pesci. I risultati hanno indicato che i principali gruppi tassonomici si differenziano nella concentrazione di importanti composti biochimici. Questo potrebbe spiegare perché una nutrizione più varia porta a tassi di produzione più elevati dei consumatori rispetto alle diete monospecifiche. Perciò, crescita e riproduzione dei consumatori (zooplancton e larve di pesce) possono essere controllate con composizione tassonomica o qualità del nutrimento dei produttori primari. TROPHIC EFFICIENCY fornirà agli scienziati una comprensione più ampia di come dei cambiamenti nella struttura della rete alimentare alla base della rete alimentare acquatica influiscono sul movimento del carbonio attraverso la rete alimentare del plancton. Questo è molto importante poiché questi processi hanno una profonda influenza sulla pesca e sul clima della Terra.
Parole chiave
Rete alimentare, livelli trofici, cambiamento climatico, TROPHIC EFFICIENCY, mesocosmo, δ13 isotopo carbonio, acido grasso, Thalassiosira pseudonana, Acartia tonsa, zooplancton gelatinoso