Favorire la biodiversità grazie a un monitoraggio più efficace delle fanerogame marine
Le fanerogame marine sono piante da fiore sottomarine che costituiscono la base degli ecosistemi marini costieri: esse catturano e immagazzinano una maggior quantità di carbonio rispetto a quanto fanno le foreste terrestri, sostenendo al contempo la pesca, migliorando la qualità dell’acqua e contribuendo alla stabilizzazione delle coste contro l’erosione. La Posidonia oceanica(si apre in una nuova finestra) è una specie endemica del Mar Mediterraneo che risulta vitale per l’economia regionale, in quanto supporta il turismo e la pesca. «Sfortunatamente, la continua pressione antropica, che comprende lo sviluppo urbano, il turismo e la pesca eccessiva, oltre al deflusso di nutrienti e all’aumento delle tempeste, ha portato al declino degli habitat delle fanerogame marine nel Mediterraneo. Senza la Posidonia oceanica, l’intero ecosistema crollerà», afferma Nicole Foster, coordinatrice del progetto POSIDONIArXiv, che ha sviluppato un innovativo approccio al monitoraggio della biodiversità degli ecosistemi di fanerogame marine.
Imparare da tre approcci di monitoraggio
Per valutare l’attuale biodiversità nelle praterie di Posidonia oceanica e osservare la misura in cui i sedimenti antichi riflettono la biodiversità marina nel corso del tempo, il progetto POSIDONIArXiv, sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie(si apre in una nuova finestra), ha adottato e messo a confronto tre metodi. Oltre ai rilevamenti visivi subacquei e all’analisi dell’infauna sedimentaria (effettuata al microscopio), in collaborazione con ricercatori attivi presso l’Università di Copenaghen(si apre in una nuova finestra), POSIDONIArXiv ha esplorato anche l’analisi del DNA ambientale (eDNA), ovvero quello rilasciato dagli organismi marini nell’oceano. L’eDNA è stato prelevato a un metro di profondità sotto il fondale oceanico da sedimenti superficiali e carote di sedimento (vere e proprie «capsule del tempo» della biodiversità in evoluzione) a Ibiza e Formentera, nelle Isole Baleari della Spagna, che sono stati impiegati come indicatori di diversi livelli di impatto umano, rispettivamente elevato e basso. Il tasso di successo dell’eDNA sedimentario nell’individuazione dei taxa era più vicino a quello del rilevamento dell’infauna che a quello del rilevamento visivo. Sebbene l’eDNA abbia individuato nel complesso un numero sostanzialmente maggiore di taxa rispetto a entrambi i metodi, secondo Foster potrebbe fornire una rappresentazione distorta dei taxa marini, privilegiando gli organismi che vivono nei sedimenti. «Tuttavia, queste informazioni possono comunque essere preziose per valutare lo stato di salute dell’ecosistema e offrono un’alternativa nei casi in cui i problemi di visibilità o di accesso rendono difficili altre indagini marine», osserva Foster, che lavora come ricercatrice presso il Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo(si apre in una nuova finestra), l’ente che ha ospitato il progetto.
La composizione degli ecosistemi passati e presenti di fanerogame marine
La datazione al carbonio ha rivelato che le carote sedimentarie risalgono a un periodo fino a 1 000 anni fa, mentre le analisi biogeochimiche hanno caratterizzato la composizione della comunità marina dei campioni; quindi, le sezioni di sedimento sono state analizzate anche in relazione al carbonio organico e inorganico, alla granulometria e agli isotopi del carbonio. Laboratori specializzati hanno estratto il DNA da questi sedimenti per amplificare regioni genetiche utilizzando la reazione a catena della polimerasi(si apre in una nuova finestra) (PCR, polymerase chain reaction), il che ha permesso di identificare gli organismi raffrontando questi identificatori genetici con quelli presenti in un database. «Abbiamo scelto regioni geniche distribuite lungo l’albero della vita per rilevare l’ampiezza della varietà di organismi marini che popolano gli ecosistemi di Posidonia oceanica», aggiunge Foster. «Tuttavia, sebbene l’individuazione degli organismi marini sia importante, comprendere il modo in cui essi contribuiscono a creare un ecosistema funzionante e stabile offre una visione più approfondita in merito allo stato di salute di un habitat di fanerogame marine». Pertanto, in collaborazione con alcuni esperti dell’Università di Zurigo(si apre in una nuova finestra), Foster ha combinato le informazioni trofiche sugli organismi rilevati tramite l’eDNA per valutare le modalità di formazione di una rete da essi impiegate, esplorando inoltre la nidificazione delle specie e il loro ricambio nel tempo, un lavoro che è tuttora in corso.
L’eDNA quale strumento chiave per monitorare la biodiversità negli habitat di fanerogame marine
Un monitoraggio più accurato della biodiversità del loro habitat va a vantaggio della protezione e della gestione delle fanerogame marine, nonché dell’ambiente e dell’economia a livello locale. Per di più, l’utilizzo dell’eDNA al fine di ricostruire gli ecosistemi del passato potrebbe fornire informazioni altrimenti irraggiungibili, tra cui uno spaccato del loro stato naturale. «Oltre a migliorare la conservazione dell’habitat della Posidonia oceanica, l’analisi dei cambiamenti di origine antropica consentirà di stabilire le priorità tra le specie da proteggere», osserva Foster. Il team continua ad analizzare i dati relativi all’eDNA ricavati dalle carote sedimentarie allo scopo di tracciare un quadro più completo per quanto concerne i cambiamenti storici avvenuti in questi fragili ambienti nel corso del tempo, da presentare agli enti governativi delle Isole Baleari. Foster conclude: «Il nostro nuovo approccio basato sull’eDNA dei sedimenti superficiali può già essere adottato nei piani di monitoraggio per la conservazione.»
