Lo studio della migrazione verso il polo fa luce sulla resilienza dell’ecosistema
Il mondo si sta riscaldando e molti organismi si stanno muovendo verso il polo in cerca di un rifugio termico. Questo movimento sta avvenendo al ritmo di 50-70 km per decennio. Tuttavia, l’Artico si sta riscaldando a un ritmo tre volte superiore alla media globale e le specie ai limiti della loro migrazione verso il polo incontrano molteplici nuovi fattori di stress derivati dai cambiamenti climatici. Il progetto EdgeStress, finanziato dall’UE, ha esplorato questo fenomeno nel contesto di ecosistemi intertidali ad alta latitudine nella Groenlandia occidentale. La ricerca è stata intrapresa grazie al sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie.
Molteplici nuovi fattori di stress climatici
Tutti gli organismi hanno una gamma di temperature entro la quale riescono a sopravvivere. Quando le temperature diventano letali, le specie devono trasferirsi. Le condizioni di riscaldamento sono stressanti per le specie artiche e stanno provocando lo spostamento di specie boreali non autoctone nelle regioni artiche. L’aumento delle temperature provoca inoltre lo scioglimento dei ghiacci marini, che porta al raffreddamento degli oceani. Questo fenomeno aggiunge un ulteriore livello di stress agli organismi negli ambienti acquatici. Ma il riscaldamento delle temperature e il raffreddamento dei mari non sono gli unici fattori di stress. Anche l’acidificazione degli oceani incide sugli organismi. EdgeStress ha focalizzato la propria attenzione sull’osservazione dettagliata dell’ambiente target per studiare l’impatto di più fattori di stress sulle cozze blu.
Spunti da esperimenti sul campo
Dopo un soggiorno di 2 anni presso l’Università della British Columbia, dove ha collaborato con esperti di ecologia costiera, Jakob Thyrring, coordinatore del progetto EdgeStress, ha condotto una ricerca sul campo per studiare l’impatto dei fattori di stress sulla «edge distribution», ovvero la distribuzione lungo i margini degli habitat, delle cozze. La ricerca sul campo è stata ritardata a causa della pandemia di COVID-19, che ha portato Thyrring a concentrarsi su uno studio dettagliato di set di dati sulla biodiversità. «Queste analisi mi hanno permesso di descrivere modelli globali di biodiversità intertidale, cosa mai fatta prima, e alla fine, i risultati hanno permesso di collegare il mio lavoro sperimentale direttamente ai modelli osservati nelle popolazioni e nelle comunità», afferma Thyrring. Gli esperimenti hanno incluso la raccolta di dati sulla temperatura corporea e le reazioni ad ambienti con salinità e pH dell’acqua di mare variabili. Per studiare gli impatti dell’acidificazione sono state utilizzate diverse tecniche, tra cui l’analisi NMR, le analisi di composizione e quantificazione degli acidi e l’analisi della struttura degli acidi grassi di membrana. Le misurazioni fisiologiche sono state eseguite su più livelli biologici, tra cui i geni, l’espressione proteica e le reazioni dell’animale nel suo complesso.
I risultati fanno luce sulla resilienza dell’ecosistema
I risultati del progetto indicano che le cozze blu sono abbastanza resilienti di fronte ai cambiamenti climatici. Non è stata trovata alcuna evidenza di sofferenza cellulare dovuta all’aumento delle temperature. Inoltre, i risultati biometrici hanno dimostrato una massiccia espansione della proteina da shock termico HSPA12, una reazione cellulare protettiva allo stress, nella cozza blu. Molti fattori di stress incidono sugli organismi ai limiti più settentrionali della loro distribuzione e tali fattori possono tirare verso più direzioni. La presenza di parassiti, ad esempio, sembra avere un effetto profilattico, che si aggiunge alla resilienza termica di alcune specie. D’altra parte, alcune specie hanno mostrato un aumento della sensibilità termica a causa del deflusso di acqua dolce. L’Artico sta cambiando rapidamente ed è necessaria una ricerca continua per valutare l’impatto dei cambiamenti climatici sulle specie viventi. Ad esempio, le prove suggeriscono che lo scioglimento delle calotte glaciali sta rilasciando grandi quantità di mercurio nell’oceano. Thyrring intende studiare l’impatto di questo fattore di stress chimico sulle specie colpite. Gli esperimenti sul campo aiuteranno gli scienziati a fare previsioni migliori sugli impatti del riscaldamento globale e a migliorare la comprensione delle parti interessate locali.
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