“Interi ecosistemi dominati da coralli possono essere, nel giro di pochi anni, sostituiti da ecosistemi dominati da alghe. Questo fenomeno e’ noto come regime shift o phase shift”. A parlare e’ Alessandra Conversi, ricercatrice dell’Istituto di scienze marine del Consiglio nazionale delle ricerche (Ismar-Cnr) che, assieme al collega di Istituto Simone Marini, ha coordinato uno studio sulle dinamiche evolutive degli ambienti marini della colonna d’acqua del Mare del Nord, pubblicato su Plos One. “Tale trasformazione avviene quando l’ecosistema e’ sottoposto a stress: inizialmente risponde con leggere modifiche, secondo la capacita’ chiamata resilienza, ma oltre un punto soglia puo’, in un tempo molto breve, passare a uno stato alternativo dominato da specie diverse. E’ quanto accade, ad esempio, quando una specie ittica pregiata viene sostituita da altre poco commestibili. Un altro esempio sono le foreste di alghe kelp, ecosistemi marini di interesse per i subacquei che con il passare del tempo si stanno trasformando in rocce nude, causando diverse perdite nel settore del turismo e della farmaceutica”. I ricercatori Ismar-Cnr, in collaborazione con l’Universita’ di Plymouth (UK), hanno cercato di capire da cosa derivino questi cambiamenti che hanno gia’ creato dibattiti all’interno della comunita’ scientifica. “C’e’ chi sostiene che gli eventi potrebbero dipendere da componenti fisiche, come temperatura, circolazione delle correnti marine e clima, e chi ritiene invece che scaturiscano da componenti biologiche come l’abbondanza di prede o di predatori”, precisa Conversi.
“In questo lavoro abbiamo sviluppato una nuova metodologia computazionale basata sul calcolo evoluzionistico, in grado di estrarre modelli matematici dai dati dell’ecosistema studiato attraverso meccanismi di selezione che simulano quelli degli organismi viventi. Lo strumento aiuta a dedurre le informazioni necessarie per comprendere un insieme complesso come un ecosistema marino, incluse le cause che possono influenzare la quantita’ di una determinata specie”, spiega Simone Marini. Nel biosistema pelagico del Mare del Nord, scelto in quanto soggetto a regime shift negli anni ’80, sono state selezionate diverse variabili e una specie target. “Per la ricerca abbiamo preso in considerazione come specie target il copepode (una sottoclasse di crostacei) Calanus finmarchicus – una varieta’ zooplanctonica fondamentale nei sistemi marini temperati e subartici, cibo di moltissimi pesci – e 26 variabili ambientali a scala sia emisferica sia locale, tra cui clima, pressione, temperatura, circolazione delle correnti, nutrienti e abbondanza di varie specie di prede e predatori”, chiarisce Conversi. I risultati hanno evidenziato che tra questi parametri, tre sono potenziali cause di cambiamento della specie considerata. “Il mutamento e’ stato provocato da temperatura, circolazione e abbondanza di aringhe, che si cibano di Calanus finmarchicus. Quindi nella trasformazione hanno influito in sinergia la componente fisica-climatica e quella biologica”, spiega uil suo collega d’Istituto Marini, “lo studio evidenzia la necessita’ di utilizzare metodi analitici piu’ obiettivi e con una piu’ ampia varieta’ di dati allo scopo di comprendere meglio il funzionamento degli ecosistemi marini”.
