L’aumento delle temperature è un fenomeno che sperimentiamo tutti trovandoci a vivere estati caratterizzate da un caldo davvero notevole, che ci provoca malesseri vari e che influisce negativamente sulla nostra quotidianità, determinando disturbi di salute o del sonno, limitando le nostre attività all’aperto o riducendo la nostra produttività.
Ma prima di continuare a lamentarci val la pena ricordare che dal 1945 siamo entrati nell’era geologica denominata “Antropocene”. Un’epoca caratterizzata dal riconoscimento dell’umanità e dell’attività antropica come forza ecologica in grado di trasformare le leggi della natura e di farne parte, ridefinendo nel contempo il modo di rappresentare il rapporto tra ambiente e società umana. “Oggi, anche l’attività umana sta influenzando in modo sempre più evidente l’evoluzione del paesaggio. Il riscaldamento globale sta modificando parametri ambientali chiave, come il regime delle precipitazioni e la copertura vegetale, con effetti rilevanti sulla modellazione del territorio”. A ricordarcelo è Massimiliano Moscatelli, direttore dell’Istituto di geologia ambientale e geoingegneria del Cnr.
I fenomeni più evidenti sono quelli rilevabili nelle aree polari – con la fusione di enormi quantità di ghiacci – e nelle “terre alte”, con la progressiva scomparsa dei ghiacciai, non più considerabili “perenni”, e grandi smottamenti, frutto dell’effetto combinato della gravità e della mancanza di collante geologico garantita dal permafrost. A differenza dei processi geologici profondi e lenti che modellano la crosta terrestre in milioni di anni, la fusione del permafrost è un cambiamento rapido e visibile nel corso di decenni. In questo senso, rappresenta un esempio attuale e drammatico di come il calore – questa volta di origine antropica – stia rimodellando la morfologia terrestre.
A questo proposito conclude Moscatelli: “Fenomeni come la maggiore frequenza dei cicloni tropicali, la degradazione accelerata del permafrost, il ritiro dei ghiacciai e delle calotte polari, l’innalzamento del livello del mare e le trasformazioni che interessano coste, aree deltizie, zone umide e barriere coralline rappresentano segnali tangibili di un nuovo tipo di dinamica, in cui le forze naturali e l’impatto umano si intrecciano in modo sempre più stretto”.
Non siamo però solo noi umani a subire gli effetti nocivi delle ondate di calore intense e prolungate, a farne le spese sono anche molti altri organismi viventi, non solo quelli terrestri, anche quelli marini. Un esempio sempre più evidente di questi cambiamenti è costituito dal rapido declino di alcune specie di pesce azzurro come lo spratto (Sprattus sprattus), la sardina (Sardina pilchardus) e l’acciuga (Engraulis encrasicolus).
Queste specie, che appartengono alla categoria dei cosiddetti piccoli pelagici, sono molto importanti per l’ecosistema Mediterraneo, come illustra Ernesto Azzurro dell’Istituto per le risorse biologiche e le biotecnologie marine (Irbim) del Cnr: “La sardina e l’acciuga svolgono un ruolo chiave negli ecosistemi marini del Mediterraneo.
Posizionandosi a livello intermedio della catena trofica, queste specie fungono da mediatori fondamentali nel trasferimento di energia dal plancton ai grandi predatori. In altre parole, questi pesci, che si cibano dei microscopici organismi che compongono lo zooplancton, sono a loro volta prede di tonni, cetacei e molte altre specie, inclusi gli uccelli marini. Quindi, si comprende perché la conservazione di queste popolazioni è di fondamentale importanza per l’intero ecosistema.
Storicamente, sardine e acciughe hanno rappresentato una componente primaria della pesca del Mediterraneo, tuttavia, nel corso dell’ultimo decennio, si sono osservati segnali preoccupanti di declino nelle catture. In settori come il mare Adriatico e il Mediterraneo nordoccidentale, lo spratto – un tempo comune – è diminuito drasticamente fino a scomparire quasi del tutto in molte zone e la sardina sembra essere in profonda crisi.
A determinarlo concorrono molteplici fattori, a cominciare dagli effetti diretti e indiretti del cambiamento climatico, che sta esercitando un’influenza sempre maggiore sulla distribuzione, la crescita e il reclutamento di queste risorse pelagiche. I cambiamenti di temperatura stanno alterando anche il regime delle precipitazioni, con effetti a cascata sull’intero ecosistema.
Questo significa che, con precipitazioni meno regolari, arrivano meno nutrienti dai fiumi e la crescita del fitoplancton, e di conseguenza dello zooplancton, si riduce. E così si spiega come per i piccoli pelagici il cibo comincia a scarseggiare”.
Parlando sempre di piccoli pelagici bisogna aggiungere che l’aumento delle temperature non produce soltanto il declino di questi organismi. “Alcune specie, come l’alaccia (Sardinella aurita), mostrano un’espansione dell’areale, con un trend opposto rispetto a quello di acciughe, sardine e spratto”, aggiunge Silvia Angelini del Cnr-Irbim. “Per le nostre sardine i più recenti modelli di distribuzione indicano una perdita significativa di habitat climatico idoneo concentrata nelle regioni occidentali e centrali del Mediterraneo e in Adriatico. Queste stesse aree sono soggette poi anche a una maggiore pressione di pesca e questo determina una sovrapposizione tra habitat degradati e sfruttamento intensivo, con un impatto elevato, soprattutto per le specie pelagiche”.
Ma le conseguenze dei cambiamenti climatici su questa specie sono anche altre. “L’aumento delle temperature provoca una diminuzione della taglia media di questi animali e questo costituisce un indicatore preoccupante, considerando l’elevato valore ecologico, ma anche economico, di queste specie. Non va dimenticato, infatti, che le alici rappresentano la risorsa più importante per la pesca italiana in termini di tonnellate di prodotto sbarcato e di fatturato annuo, nel quale sono seguite solo da vongole e sardine”, precisa Angelini. “Mentre infatti in passato la principale preoccupazione per la gestione delle risorse di pesca era limitata a un’adeguata misura del prelievo da pesca, oggi la situazione è resa più complessa dall’incremento della temperatura marina, che nel Mediterraneo aumenta a un ritmo triplo rispetto alla media oceanica globale (0,4-0,8 °C).
In Adriatico, l’aumento della temperatura superficiale ha già superato i +1,5 °C rispetto ai livelli preindustriali. Questo riscaldamento ha un impatto diretto sulla struttura delle comunità biologiche, incluse quelle rappresentate dalle specie pelagiche in cui specie a preferenza termica fredda, come lo spratto e le sardine, sono chiaramente in crisi e vengono progressivamente sostituite da specie termofile.
La diminuzione della taglia media di queste specie, provocata dall’incremento della temperatura si riscontra poi anche in altri mari del mondo, e può avere sui piccoli pelagi anche un effetto su dinamiche di tipo biologico, ad esempio influenzando negativamente l’aspetto riproduttivo”.
A livello fisiologico, poi, l’aumento della temperatura influisce sul metabolismo dei pesci, accelerandone la crescita e anticipandone la maturità sessuale. “Questo aspetto comporta una riduzione del tempo utile per l’accrescimento somatico, con conseguente diminuzione, anche in questo caso, della taglia media, un fenomeno osservato in diverse specie ittiche a livello globale, e che oggi sta interessando anche le alici e le sardine del mare Adriatico”, conclude Azzurro.
L’ondata di caldo che ogni estate sembra superare la precedente colpisce anche le piante, che ne soffrono, e con loro l’intero sistema agricolo. Il riscaldamento globale sta mettendo a dura prova la produzione alimentare, alterando i cicli vegetativi e riducendo la resa di molte colture. Ma le piante, a capirle, possono anche fornirci un aiutino per contrastare i gas serra.
Capire non solo quanta CO2 atmosferica assorbono le piante con la fotosintesi, ma anche quanta ne riescono a trattenere o trasformare in carbonio organico, è cruciale per contrastare il cambiamento climatico. Un team internazionale, di cui fa parte anche Alessio Collalti, primo ricercatore dell’Istituto per i sistemi agricoli e forestali del mediterraneo (Cnr-Isafom), ha utilizzato dati globali da torri di flusso “eddy covariance”, strumenti che monitorano lo scambio di carbonio tra la Terra e l’atmosfera, per creare il più ampio database sull’“efficienza d’uso del carbonio” (Carbon Use Efficiency – CUE) nella vegetazione.
“Due grossi flussi di carbonio sono controllati dalle piante”, spiega Collalti “la fotosintesi che sottrae CO2 e la respirazione che la restituisce all’atmosfera, la CUE rappresenta il rapporto tra quanto carbonio viene assorbito e quanto non viene riemesso perché trasformato e trattenuto sotto forma di carbonio organico, ossia biomassa, zuccheri, e altre molecole stabili, invece di essere rilasciata di nuovo in atmosfera”.
Lo studio, pubblicato su Nature Ecology and Evolution, colma una lacuna storica producendo oltre 2.700 stime di CUE su scala globale, un numero dieci volte superiore rispetto ai dati finora disponibili. Il team ha integrato le osservazioni con recenti teorie ecologiche e metodi statistici avanzati per stimare il bilancio netto tra fotosintesi e respirazione in diversi ecosistemi terrestri.
“Per decenni abbiamo studiato quanto carbonio assorbono le piante mediante la fotosintesi, sotto forma di CO2”, afferma Alessio Collalti, responsabile del Laboratorio di Modellistica Forestale del Cnr-Isafom di Perugia, “ma con questo studio spostiamo l’attenzione su quanto bene riescano a utilizzarlo o a trattenerlo. Un aspetto altrettanto cruciale per comprendere l’equilibrio del carbonio sulla Terra”.
Lo studio evidenzia come l’efficienza di utilizzo del carbonio non è costante, ma vari significativamente tra differenti regioni del mondo caratterizzate da diverse forme dominanti di piante e clima. Le foreste decidue, ad esempio, mostrano una efficienza più elevata rispetto alle foreste sempreverdi, mentre praterie e colture agricole risultano generalmente più efficienti delle foreste. Gli ecosistemi di savana dominati da graminacee, invece, presentano alcuni dei valori di CUE più bassi osservati. Sebbene il clima, in particolare la temperatura, influenzi la CUE, lo studio ha rilevato una forte dipendenza dal tipo di vegetazione.
“Questi risultati hanno importanti implicazioni per le politiche climatiche e le strategie di riforestazione”, spiega Collalti, “suggerendo che l’efficienza di sequestro del carbonio da parte della vegetazione dipende non solo dalla quantità di carbonio assorbito, ma anche da quanto ne viene effettivamente trattenuto”.
Lo studio è importante perché la CUE è una componente fondamentale del ciclo del carbonio terrestre, ma a causa delle difficoltà nel misurare direttamente la respirazione delle piante e la loro capacità di trattenere in composti organici non climalteranti il carbonio, è spesso trattata come una costante nei modelli dei sistemi terrestri, introducendo incertezze significative nelle proiezioni climatiche e di carbonio. Questo nuovo dataset tiene conto, infatti, di un vincolo fisiologico essenziale per migliorare l’accuratezza di questi modelli su larga scala.
“Capire dove e quando le piante sono più efficienti nell’uso del carbonio è fondamentale per progettare strategie più efficaci di mitigazione climatica,” sottolinea Collalti “soprattutto in vista degli investimenti su riforestazione e soluzioni basate sulla natura.”
Pur rappresentando un passo avanti significativo, i ricercatori riconoscono che l’efficienza d’uso del carbonio è dinamica. Le variazioni stagionali, la biodiversità e le condizioni ambientali locali possono influenzare la CUE nel tempo. I prossimi studi esploreranno in modo sistematico le variazioni spaziali e temporali della CUE, per raffinare ulteriormente la nostra comprensione dei flussi di carbonio negli ecosistemi terrestri.
