La diversità delle microalghe è dovuta a compromessi complessi
Nonostante la sua dimensione microscopica, il fitoplancton costituisce l’1 % della biomassa globale. Svolge un ruolo cruciale nell’ecosistema, eppure non si sa ancora molto su ciò che determina il successo di particolari specie nell’ambiente. Un fattore chiave è il concetto ecologico del compromesso: le specie eccellono in un insieme di condizioni ambientali a scapito del mancato successo in altre condizioni. Mridul K. Thomas, ricercatore del progetto TROPHY, spiega: «Se si comprende il compromesso fondamentale, si riesce a dire quali sono i tipi di specie che è probabile abbiano successo, ora e in futuro».
Dimensioni multiple
Misurare questo compromesso è difficile, in quanto possono entrare in gioco molti fattori, quali la temperatura, la luce, la densità delle sostanze nutritive, la predazione, la salinità e altro ancora. «Un sistema per approfondire l’argomento è portare le specie in laboratorio, dove questi fattori vengono manipolati in modo strettamente controllato», afferma Thomas, che lavora presso l’Università tecnica della Danimarca. Thomas, che ha ricevuto il sostegno dal programma di Azioni Marie Skłodowska-Curie, aggiunge che quest’analisi è economicamente proibitiva: «L’abbiamo condotta su pochi casi in due dimensioni, ma abbiamo davvero bisogno di varie dimensioni, probabilmente anche sei o più». Thomas invece ha utilizzato i dati generati dagli scienziati che hanno campionato le acque del Lago di Costanza, ai confini di Austria, Germania e Svizzera, ogni 2 settimane negli ultimi 40 anni. «L’ambiente, modificandosi nel tempo, incontra la maggior parte dello spazio ambientale che includeremmo in un esperimento di laboratorio», osserva. «Ciò è sicuramente molto più caotico, ma l’idea è che se l’ambiente cambia in tutte queste dimensioni, possiamo calcolare come si sono comportate le specie in ogni combinazione di queste condizioni».
Complessità
Thomas, analizzando i dati con le tecniche di apprendimento automatico, ha scoperto con sua sorpresa che non ci sono stati esempi di compromessi parallelizzati: eccellere in una condizione non ha implicato il fatto di cavarsela male in un’altra, contrariamente alle aspettative. «Nel sapere comune vengono presentati diversi compromessi concettualmente semplici ed eleganti, che formano gli elementi costitutivi delle nostre teorie e dei nostri modelli, ma non ho trovato nessuna di queste semplici relazioni» aggiunge Thomas. «Per spiegare perché molte specie hanno successo è necessaria la variazione in tutte le dimensioni». «I finanziamenti dell’UE mi hanno assegnato uno stipendio, mi hanno consentito di viaggiare per incontrare i collaboratori e partecipare alle conferenze e questo è stato di estrema utilità», afferma Thomas. Il ricercatore si sta ora concentrando su una nuova ricerca con l’uso delle www.lexplore.info (misurazioni rilevate nel Lago di Ginevra ogni 6 ore), sia del fitoplancton che dell’ambiente. Questi dati di frequenza più elevata porteranno a un quadro più accurato dei compromessi, oltre che a migliori previsioni.
Il lavoro futuro
«Ciò potrebbe consentirci di fare previsioni sui cambiamenti nella biodiversità del lago a breve termine, ma anche di elaborare affermazioni più generali sul modo in cui è probabile che i grandi cambiamenti ambientali, quali l’innalzamento delle temperature e il deflusso agricolo, influiscano sul fitoplancton», spiega Thomas. I risultati, pur non escludendo l’idea dei compromessi, non accennano al fatto che la relazione tra organismi e ambiente sia più complessa di quanto postulato dai modelli esistenti. «Si tratta di numeri talmente elevati di fitoplancton, ordini di grandezza superiori alle stelle presenti nell’universo per alcune specie», osserva Thomas. «Tutto ciò che possiamo fare per comprendere meglio il modo in cui l’ambiente influisce su di esso ha forti implicazioni sulla conoscenza di come sarà il mondo in futuro».
Parole chiave
TROPHY, fitoplancton, microalghe, ambiente, compromesso, temperatura, salinità, clima, cambiamento
