L’Oceano Atlantico sotto la lente del microscopio
Sotto la superficie degli oceani si nasconde una complessa rete di vita, caratterizzata da un’ampia biodiversità che spazia dai microrganismi (classicamente noti come plancton) ai mammiferi marini. Gli ecosistemi oceanici svolgono un ruolo vitale nell’equilibrio terrestre, regolando il clima e sequestrando calore e anidride carbonica. Producono inoltre ossigeno, alimentano la vita e forniscono risorse inestimabili. Tuttavia gli elementi di stress ambientale e climatico, tra cui i cambiamenti della temperatura dell’acqua, la circolazione oceanica, la pesca eccessiva e la quantità di sostanze chimiche presenti nell’acqua, minacciano la resilienza degli ecosistemi oceanici. Per capire le precise implicazioni di queste sfide è necessaria una comprensione più approfondita degli intricati meccanismi che regolano le risposte degli ecosistemi.
Approfondimenti sul microbioma oceanico
Concentrandosi sull’Oceano Atlantico, il progetto AtlantECO, finanziato dall’UE, ha cercato di svelare i misteri e le dinamiche degli ecosistemi oceanici, utilizzando tecniche all’avanguardia. «Abbiamo combinato la biologia molecolare con l’ecologia e l’oceanografia per studiare le interazioni degli organismi marini e l’influenza reciproca con i relativi ambienti», spiega il coordinatore del progetto Daniele Iudicone. Attraverso l’analisi dei dati metagenomici, il progetto ha svelato la diffusione geografica del microbioma, facendo luce sulle diverse risposte ai cambiamenti climatici che hanno un effetto sulla produzione e sull’esportazione di carbonio. Un altro studio ha evidenziato un aumento delle interazioni tra le specie verso i poli, svelando le vulnerabilità specifiche del bioma. Le correnti oceaniche emergono come elemento centrale nella distribuzione del microbioma. In linea di principio, il microbioma può raggiungere qualsiasi punto della superficie, ma è condizionato dalla temperatura dell’acqua e dalla disponibilità di risorse. Pertanto l’aumento delle temperature degli oceani può modulare il movimento del microbioma, con effetti diretti sull’ecosistema. Utilizzando la modellizzazione matematica, i ricercatori hanno tracciato le rotte e i tempi del movimento del microbioma attraverso l’oceano in correlazione con la temperatura.
Evoluzione del comportamento degli oceani
«Gli oceani contribuiscono e rispondono ai cambiamenti climatici attraverso intricati meccanismi. L’analisi di singoli fattori, come la temperatura, non è sufficiente a districare i processi sottostanti», afferma Iudicone. Studiando 25 anni di dati oceanici e atmosferici, AtlantECO ha fornito preziose indicazioni sulle tendenze a lungo termine. I ricercatori hanno scoperto alterazioni significative nella circolazione oceanica, nella temperatura dell’acqua e nei livelli di salinità. I risultati di AtlantECO indicano che questi cambiamenti hanno alterato profondamente la distribuzione dell’abbondanza del microbioma nell’Atlantico. I cambiamenti nei modelli dell’aria atmosferica sopra l’oceano stanno turbando la normale interazione tra l’oceano e l’atmosfera, che di solito aiuta a stabilizzare la temperatura della Terra. Queste perturbazioni hanno un effetto immediato sulla risposta degli oceani al riscaldamento globale. L’analisi dei nuovi modelli dinamici degli oceani e dei fattori ambientali che vi contribuiscono ha portato a un quadro più completo per valutare l’accuratezza dei modelli climatici e prevedere tali cambiamenti. «Questo progresso consentirà di perfezionare le previsioni climatiche e di approfondire la nostra comprensione dei cambiamenti ambientali», sottolinea Iudicone.
Salvaguardare gli ecosistemi oceanici
Diversi inquinanti, tra cui metalli pesanti e pesticidi, sostanze nutritive in eccesso provenienti dall’agricoltura e dalle acque reflue, nonché farmaci e plastica, hanno effetti sui microbiomi oceanici. Le variazioni di temperatura indotte dal clima riducono l’apporto di nutrienti, aumentano la tossicità e creano zone povere di ossigeno. Questi elementi di stress si combinano in modo non lineare, influenzando la vita acquatica, in particolare attraverso l’inquinamento amplificato dagli apporti fluviali e l’alterazione dei modelli di precipitazione. La banca dati AtlantECO-BASE racchiude le informazioni relative agli oceani, colmando le lacune di comprensione e fungendo da risorsa unificata per lo studio delle dinamiche oceaniche e degli ecosistemi della regione atlantica. L’AtlantECO-MAPS predittivo fornisce una visione dettagliata della dinamica e della connettività degli oceani, dei microbiomi e delle microplastiche. Insieme, queste risorse mirano a orientare politiche e iniziative oceaniche affinché siano più efficaci, garantendo una migliore gestione degli ecosistemi dell’Oceano Atlantico.
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