Svelare i legami tra riscaldamento del clima e frammentazione degli habitat
I cambiamenti climatici e la frammentazione degli habitat naturali sono al giorno d’oggi due delle maggiori minacce poste dinanzi alla biodiversità. Tuttavia, nonostante le numerose ricerche che hanno riguardato questi impatti, è tuttora presente una lacuna fondamentale nella comprensione e nella previsione dei loro effetti combinati. Nell’ambito del progetto FRAGCLIM, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, un team di scienziati guidato da José Montoya, direttore di ricerca presso il Centro nazionale per la ricerca scientifica (CNRS) francese, ha sviluppato una nuova teoria relativa alle conseguenze ecologiche che queste minacce globali esercitano su complesse comunità biologiche, che ha verificato mediante lo svolgimento di una serie di esperimenti. «La nostra nuova teoria aiuta a prevedere gli effetti del riscaldamento e della frammentazione sul funzionamento degli ecosistemi e delle comunità in cui sono presenti più specie», afferma Montoya, che ha rivestito il ruolo di coordinatore del progetto FRAGCLIM.
Elaborare una nuova teoria
Il nuovo quadro teorico concepito dal progetto FRAGCLIM si propone di prevedere gli effetti combinati del riscaldamento climatico e della frammentazione degli habitat sulla biodiversità, sulle dinamiche a livello di comunità e sugli impatti in relazione al funzionamento degli ecosistemi. Esso consente di prevedere in modo semplice e accurato gli effetti generati dal riscaldamento sulla struttura e sulla stabilità delle comunità, di identificare i parametri biologici più sensibili al riscaldamento e di verificare risultati sperimentali che precedentemente si contraddicevano. Il team ha inoltre sviluppato un nuovo modello di rete trofica che esplora la stabilità degli ecosistemi rispetto alla perdita di habitat.
Test sperimentali
Alcune delle previsioni effettuate nel quadro di questa nuova teoria sono state testate attraverso un esperimento mesocosmico, ovvero un test controllato condotto all’aria aperta con cui ci si propone di imitare le condizioni del mondo naturale, nonché tramite una serie di esperimenti di laboratorio. In quest’ultimo contesto, e precisamente all’interno di incubatori a temperature che vanno dai 14 a quasi 40 gradi, il team ha studiato l’impatto esercitato dal riscaldamento sull’interazione e le dinamiche esistenti tra diverse specie di alghe e gli zooplancton che se ne nutrono. I mesocosmi contenevano oltre 2 000 litri d’acqua al cui interno è stata inserita una complessa comunità di fitoplancton e zooplancton proveniente dai laghi circostanti. «Abbiamo manipolato il riscaldamento e la frammentazione in modo da disporre in totale di 48 mesocosmi, suddivisi in tre serie di quattro vasche corrispondenti a quattro diversi trattamenti sperimentali», spiega Montoya. Nei tre anni di svolgimento degli esperimenti gli scienziati hanno misurato la diversità e l’abbondanza delle specie e i livelli trofici, ossia la posizione degli organismi in una rete alimentare, registrando inoltre quotidianamente i parametri di svariate funzioni ecosistemiche, in particolare relative al sequestro e al rilascio di carbonio.
Risultati ottenuti e uno sguardo al futuro
Il progetto ha rivelato una serie di risultati potenziali inediti, a volte di carattere controintuitivo. «Più in generale, abbiamo sviluppato un nuovo quadro concettuale per comprendere e prevedere le conseguenze a livello eco-evolutivo generate dal riscaldamento e dalla frammentazione degli habitat, nonché dalla loro interazione, sui sistemi multispecie», aggiunge Montoya. «Abbiamo dimostrato come il riscaldamento e la frammentazione possano alterare in maniera distinta le pressioni selettive, oltre alle dimensioni, alla struttura e alla connettività di popolazioni, specie interagenti e comunità più complesse.» Il progetto ha portato alla realizzazione di diversi importanti studi. Uno di questi, pubblicato su «PNAS» nel 2021, ha dato una svolta al campo riguardante gli effetti dei cambiamenti climatici sull’importanza della biodiversità per il funzionamento degli ecosistemi scoprendo che in ambienti più fluttuanti la biodiversità riveste una maggiore importanza per tale funzionamento rispetto a quanto si verifica negli ambienti costanti. Un altro studio che verrà presto pubblicato approfondisce l’effetto combinato generato dal riscaldamento e dalla frammentazione sugli ecosistemi. «Abbiamo dimostrato che la frammentazione esercita effetti di più vasta portata rispetto al riscaldamento sulla biodiversità dei fitoplancton su tutte le scale spaziali, mettendo in discussione le conoscenze sinora dominanti», conclude Montoya.
Parole chiave
FRAGCLIM, cambiamenti climatici, frammentazione degli habitat, biodiversità, combinare, effetto, riscaldamento, ecosistemi
