Acidificazione degli oceani: sono le spugne i potenziali vincitori

Presentato all’ICRS uno studio che conferma il ruolo dominante di questo ancestrale taxon negli scenari climatici futuri

 

L'aumento dell'anidride carbonica atmosferica (CO2) sta causando un aumento della pressione parziale di CO2 nell'oceano e una conseguente riduzione del pH, comunemente chiamata acidificazione dell'oceano. 

Questo fenomeno sta già impattando numerose specie marine, in particolare organismi come molluschi e coralli che producono gusci e scheletri duri combinando calcio e carbonato dall'acqua di mare.

Nella prospettiva di tali scenari climatici futuri, le spugne sono state proposte come i potenziali vincitori in quanto si prevede che le più resistenti, trarranno beneficio da queste condizioni.

Un recente studio, “Effect of high pCO2 and low oxygen on the sponge loop in a mangrove lagoon in New Caledonia”, sul ruolo di queste spugne caratterizzate da elevate capacità di adattamento, è stato presentato nel corso del 14th International Coral Reef Symposium svoltosi a Brema (Germania).

Abbiamo chiesto all’autrice Federica Maggioni, attualmente Dottoranda in Nouvelle Caledonie presso l’Université de la Nouvelle Caledonie e l’institut de recherche pour le développement (IRD), di descriverci gli aspetti principali dello studio e di

raccontarci la sua esperienza.

Federica, puoi raccontarci qualcosa della tua esperienza in Nouvelle Caledonie?

Certo, molto volentieri. Tutto é iniziato nel 2018 quando, grazie al mio Professore della magistrale, sono partita per la Nuova Caledonia, un'isola del Pacifico, per fare lo stage di fine Master in Biologia Marina.

Figura 1. Foto della laguna di Bouraké. A) vista drone della laguna, B) dentro la laguna tra coralli e mangrovie, C) la spugna R. globostellata (sinistra) e Acropora sp. (destra), D) vista della mangrovia da sott’acqua, E) esemplare massivo di R. globostellata.


Durante questi mesi ho lavorato in un posto davvero speciale, la laguna di Bouraké. In questo sito la temperatura, l'ossigeno e il pH fluttuano sistematicamente durante le maree (durante la bassa marea l'acqua é più acida, più calda e  con un contenuto di ossigeno  ridotto) raggiungendo condizioni estreme per gli organismi. Nonostante queste condizioni troviamo coralli, spugne, macroalghe, pesci e tanti altri organismi che vivono in salute. Mi sono subito innamorata del posto e ho cercato di capire come questi organismi potessero adattarsi a queste condizioni, simili a quelle che sono previste negli scenari climatici futuri. Tra questi organismi, mi sono soprattutto concentrata sulle spugne, gli animali più antichi del nostro pianeta ma spesso poco conosciuti, per cercare di comprendere il loro ruolo ecologico nelle barriere coralline e negli scenari climatici futuri. Questa curiosità, mi ha portato a fare il possibile per ottenere un Dottorato in Nuova Caledonia per continuare gli studi iniziati durante il Master. Oggi, posso dire di avere delle prime risposte  sul ruolo ecologico delle spugne in condizioni climatiche future e i risultati sono molto interessanti.

Venendo al tuo lavoro, cosa sappiamo relativamente all’impatto dell’acidificazione degli oceani su questi organismi primordiali?

Le spugne possiedono straordinarie capacità di adattamento all'acidificazione delle acque, tuttavia, poco si conosce su quanto ciò possa incidere sulla loro capacità di riciclare la materia organica. Come efficiente filtratore, la spugna ha un ruolo fondamentale nelle barriere coralline sul ciclo dei nutrienti, del carbonio e sull'accoppiamento bento-pelagico. Alcune spugne possono rimuovere, dalla colonna d’acqua, quantità significative di materia organica disciolta (DOM), prodotta dai produttori primari, e trasformarla in materia organica particolata (POM), che è quindi accessibile per livelli trofici più elevati. Svolgono quindi un ruolo chiave nel trsferimento di nutrimento (energia) dai produttori primari (es. coralli e alghe), ai detritivori e successivamente a livelli trofici superiori.

Qual è la caratteristica principale del vostro approccio allo studio di questi fondamentali filtratori?

Il nostro studio é stato effettuato in Nuova Caledonia, nel laboratorio naturale della laguna di Bouraké. Come dicevo questo sito é davvero unico e ci permette di studiare, in condizioni naturali, come condizioni estreme dei parametri fisici (pH, temperatura e ossigeno) possano influenzare la frequenza respiratoria della massiccia spugna Rhabdastrella globostellata e la sua capacità di riciclare la materia organica attraverso il ricircolo del carbonio all’interno della spugna.

 Quali risultati ha prodotto il vostro studio?

Per quanto riguarda l’acidificazione degli oceani, il nostro studio suggerisce che R. globostellata è completamente acclimatata, se non adattata, alle condizioni estreme della laguna poiché la sua frequenza respiratoria e la sua capacità a riciclare la materia organica non sembrano essere affetti durante le fluttuazioni del pH. Di conseguenza, i nostri dati suggeriscono che le dure condizioni di pH riscontrate nel nostro laboratorio naturale non influiscono sul metabolismo di base della spugna, che riesce a modificare la sua strategia nel trasferimento della materia organica, mantenendo cosi il suo ruolo nella barriera corallina. Questi risultati ci lasciano sperare che le spugne possano avere una grande capacità di adattamento del loro metabolismo in base alle condizioni ambientali e che sono importanti per comprendere come le interazioni tra i diversi organismi delle barriere coralline possano modificarsi negli scenari climatici futuri. 

 

Per sapere di più sulla laguna di Bouraké

https://bg.copernicus.org/preprints/bg-2021-90/

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