Il laboratorio naturale rivela effetti dell’acidificazione degli oceani sugli ecosistemi marini
L’acidificazione degli oceani (AO) e il riscaldamento globale minacciano la sopravvivenza degli ecosistemi di barriera in tutto il mondo. Il fenomeno dell’AO implica un cambiamento nella chimica dell’acqua del mare a causa dell’assorbimento da parte dell’oceano dell’eccesso di CO2 proveniente dalle attività umane e una concomitante diminuzione del pH dell’acqua di mare. L’oceano assorbe l’eccesso di CO2 atmosferica e svolge un ruolo chiave nella regolazione del clima. Si prevede pertanto che l’AO abbia un profondo impatto sugli ecosistemi marini: gli ioni carbonato sono un substrato essenziale per la biomineralizzazione di conchiglie e per gli scheletri di molti organismi marini, tra cui fitoplancton, coralli e pesci. Tuttavia, la comprensione delle conseguenze ecologiche dell’AO per la biodiversità marina e la funzione degli ecosistemi è limitata da lacune di conoscenza sulle risposte dell’intera comunità negli ecosistemi acidificati naturali.
Capacità di adattamento delle specie
Il progetto Future4Oceans, finanziato dall’UE, ha affrontato questa esigenza riunendo un consorzio di esperti europei e americani in ecologia marina, genomica, biogeochimica e comunicazione. «L’iniziativa ha cercato di comprendere meglio la perdita di biodiversità funzionale e il potenziale di adattamento di un corallo all’AO utilizzando le emissioni di CO2 naturale lungo le coste dell’isola di Ischia, al largo del litorale di Napoli», afferma Nuria Teixido, borsista di ricerca Marie Skłodowska-Curie. Sparsi in tutto l’oceano sono presenti siti in cui acqua ricca di CO2 risale sotto forma di bolle da sfiati vulcanici sul fondo del mare, acidificando l’acqua del mare nella zona e colpendo gli ecosistemi circostanti. «Questi sistemi naturalmente acidificati sono un laboratorio naturale ideale per esaminare le risposte dell’intera comunità e un potente sistema di campo per testare la velocità e l’estensione dell’adattamento delle specie all’AO», spiega la Teixido.
Comprendere i cambiamenti globali
Il primo obiettivo dei ricercatori era quello di identificare gli effetti emergenti dell’AO sugli ecosistemi marini costieri e sul loro funzionamento, utilizzando nuovi approcci basati sui caratteri funzionali. Il loro secondo obiettivo era definire il ruolo dell’adattamento del corallo Astroides calycularis nel determinare le risposte all’AO, utilizzando la tecnologia di sequenziamento di prossima generazione. Future4Oceans ha condotto una nuova analisi sulla diversità funzionale delle comunità marine alle emissioni naturali di CO2 allo scopo di collegare il cambiamento nella composizione e diversità funzionale all’AO. «Tutto questo è determinante per comprendere meglio le generalità della vulnerabilità che colpiscono le comunità bentoniche marine soggette ai cambiamenti ambientali globali in corso e a quelli previsti per il futuro», osserva la Teixido.
Previsioni migliorate
Gli scienziati hanno utilizzato tecniche di trascrittomica per generare il primo assemblaggio del trascrittoma per il corallo A. calycularis, con l’obiettivo di rivelare la differenziazione genetica tra le popolazioni locali. A. calycularis è un corallo sclerattiniano endemico mediterraneo, noto anche come corallo pietroso o duro. Questa specie di acqua calda è considerata un sistema modello importante per studiare l’adattamento ai cambiamenti ambientali. Le analisi del trascrittoma hanno dimostrato la distinzione genetica delle popolazioni e una forte differenziazione nelle funzioni geniche, evidenziando in tal modo il potenziale per taxa vulnerabili quali i coralli sclerattiniani di acclimatarsi e adattarsi a livelli di pH bassi e variabili. «In generale, i risultati di Future4Oceans contribuiranno a migliorare le previsioni sugli impatti del clima per gli oceani e i loro ecosistemi e i servizi critici che forniscono alle persone», sottolinea la Teixido. Il progetto ha anche organizzato attività di comunicazione ed educazione scientifica, realizzando proiezioni pubbliche di film in realtà virtuale presso musei e centri di ricerca nell’ambito di una «settimana della scienza». La Teixido conclude: «Il pubblico ha scoperto in prima persona questi eccezionali siti di emissione naturali. Hanno molto apprezzato l’alta qualità tecnologica del prodotto, la scienza alla sua base e l’opportunità di conoscere il valore del nostro oceano».
Parole chiave
Future4Oceans, ecosistema, acidificazione degli oceani, AO, emissione di CO2, biodiversità, Astroides calycularis, coralli sclerattinici, trascrittoma, Mar Mediterraneo, bentonico
