Conservazione e biodiversità vegetale

Conservazione e biodiversità vegetale

Data: 04/03/2021

Esame

• Orale: 4 CFU modulo Oddi (eccetto introduzione), 1 CFU modulo Siniscalco (parte Habitat)
• Esonero scritto 3 CFU (introduzione alla biodiversità vegetale + strumenti legislativi)

Avendo scelto biologia dell’ambiente dobbiamo allontanarci tutti un po’ sia dalla pura biologia che dal puro approccio naturalistico perché quando si parla di ambiente dobbiamo mettere tutto insieme, quindi sia il sistema naturale inteso proprio come complessità del sistema, sia come biologia strettamente legata alle forme di vita. Quando parliamo di ambiente parliamo di qualcosa che è molto più ampio e che ha molte implicazioni anche dal punto di vista economico, culturale, sociale ecc.

Libro consigliato: “La scoperta dell’ambiente, una rivoluzione culturale” è la storia di come nasce l’ambientalismo, ma anche l’approccio conservazionistico, la tutela ambientale, ecc.

Le quattro leggi dell'ecologia

Iniziamo questa lezione brevemente con le 4 leggi dell’ecologia che sono state enunciate da quello che viene considerato il padre della conservazione, Aldo Leopold, nel 1971 in un libro:

• Tutto è connesso con tutto: ogni specie vivente è collegata con molte altre, quindi non possiamo conservare gli animali senza conservare le piante e viceversa.
• Ogni cosa deve finire da qualche parte: in ogni sistema naturale ciò che viene eliminato da un organismo come rifiuto viene utilizzato da un altro come cibo, niente scompare.
• La natura sa sempre cosa è meglio: l’innovazione tecnologica può creare miglioramenti, ma è probabile che produca anche danni alla natura nel suo insieme.
• Non ci sono pasti gratis: lo sfruttamento della natura porta sempre a trasformare risorse naturali in rifiuti.

Domanda sull'approccio conservazionistico

Perché l’approccio conservazionistico che nasce negli anni ’70 fino ad oggi, non ha funzionato? Che cos’è che ancora non è davvero cambiato? Nel libro che ci ha proposto si parla del fatto che ci sono stati degli studi che hanno valutato il reddito pro-capite minimo per il quale una persona possa arrivare a preoccuparsi dell’ambiente ed è risultato intorno a 3000/4000 dollari al mese. Al di sotto di questo ciò che riguarda l’ambiente non interessa perché si hanno altri problemi a cui pensare. Questo è collegato anche alla stabilità dei governi, all’assenza di guerre, all’ignoranza o poca informazione. Abbiamo sicuramente sbagliato nel metodo comunicativo con il pubblico, ma soprattutto non siamo stati in grado di comunicare il valore anche economico della biodiversità. Non possiamo aspettarci che tutte le persone abbiano una sensibilità tale per cui “la biodiversità la difendo perché è giusto così”, ma dobbiamo far capire alle persone che la biodiversità ha un valore economico immenso.

Il concetto di biodiversità

Iniziamo questa lezione introduttiva sulla biodiversità con un video: “Perché la biodiversità è così importante? - Kim Preshoff”

I prosperi ecosistemi del nostro pianeta possono sembrare permanenti ma in realtà sono vulnerabili al collasso. Le giungle possono diventare deserti e le barriere coralline rocce inanimate, anche senza eventi catastrofici come vulcani e asteroidi. Cos’è che rende un ecosistema forte o debole di fronte al cambiamento? La risposta è, in gran parte, la biodiversità. La biodiversità si compone di tre fattori collegati fra loro: la diversità dell’ecosistema, la diversità della specie e la diversità genetica. Più questi fattori sono intrecciati tra loro, più il tessuto diventa denso e resistente.

Esempi di biodiversità

Prendiamo la foresta Amazzonica, una delle regioni più biodiverse della Terra grazie ai suoi ecosistemi complessi, un grande mix di specie e la varietà genetica tra queste specie. Ci sono delle intricate liane rampicanti che vanno dal letto della foresta alle chiome degli alberi, intrecciandosi con i rami più alti e facendo crescere spessi steli legnosi che sorreggono questi alberi altissimi. Aiutati dai rampicanti, gli alberi producono semi, frutta e foglie ad erbivori come tapiri e agouti, che spargono i semi nella foresta in modo che questi possano crescere. Gli avanzi vengono mangiati da milioni di insetti che li decompongono e riciclano arricchendo il suolo.

La foresta è un grande sistema con piccoli sistemi all’interno, come questo, ognuno connesso a specie legate tra loro. Ciascun legame dà stabilità a quello successivo, rafforzando il tessuto della biodiversità. Questo tessuto viene reso ancora più forte dalla diversità genetica tra specie, la quale permette loro di affrontare i cambiamenti. Quello che per l’isolamento o per il basso numero di membri non hanno la diversità genetica sono più esposti alle variazioni date da cambiamento climatico, malattie, frammentazione dell’habitat. Quando una specie scompare per l’indebolimento del suo pool genico, un legame viene sciolto e parti della rete di disgregano.

E se volessimo togliere una specie dalla foresta? Il sistema andrebbe in pezzi? Forse no. L’estensione delle specie, la diversità genetica e la complessità degli ecosistemi danno una biodiversità così ricca alla foresta che la mancanza di una specie non farebbe collassare il tutto. La foresta è resistente e si riprende dai cambiamenti, ma non in tutti i casi.

In alcuni ambienti, togliere anche una parte può minare l’intero sistema. Prendiamo le barriere coralline, per esempio. Molti organismi dipendono dal corallo, che fornisce microhabitat, rifugio e terreno fertile per migliaia di pesci, crostacei e molluschi. I coralli intrattengono anche relazioni interdipendenti con funghi e batteri. Lo stesso corallo è un telaio che permette l’intreccio della rete aggrovigliata della biodiversità. Ciò fa del corallo un organismo essenziale (Keystone) al quale molti fanno affidamento per sopravvivere. Cosa succede quando pratiche di pesca abusiva, inquinamento e acidificazione dei mari indeboliscono o addirittura uccidono il corallo? Proprio quello che pensiamo, questa perdita pesa sulle specie dipendenti minacciando l’intera barriera corallina.

L’ecosistema, le specie e la diversità genetica formano insieme il fitto tessuto della biodiversità che è vitale per la sopravvivenza degli organismi sulla Terra. Anche gli esseri umani sono intrecciati a essa. Quando anche solo qualche parte si perde, il nostro stesso benessere è minacciato. Sciogliamo troppi legami e rischieremo di disfare tutto. Non possiamo sapere cosa riserva il futuro ma la biodiversità ci garantisce protezione, una rete di sicurezza della Terra stessa per difendere la nostra esistenza.

Storia della conservazione

Temistio nel IV secolo dopo Cristo diede una delle prime testimonianze di conservazione. Diceva che durante la caccia non si dovevano portare ad estinzione gli animali, ma tendevano a conservarne la specie (prima testimonianza della consapevolezza dell’uomo del limite delle risorse → se qualcosa mi serve devo fare in modo che non finisca, lo devo preservare).

“Quando cacciamo quelle bestie [orsi, cinghiali, leopardi, ecc.], noi badiamo a preservarne la specie, e chi le stermina senza pietà è considerato un profanatore dell’arte della caccia. Noi dunque, che quando si tratta della conservazione dell’arte della specie abbiamo riguardo per gli animali più feroci, dai quali ci separa non l’Istro o il Reno, ma la natura stessa, e non permettiamo che si facciano scomparire gli elefanti dalla Libia, i leoni dalla Tessaglia e gli ippopotami dalle paludi intorno al Nilo.”

Obiettivo di sviluppo sostenibile 15

Dal punto di vista teorico/legislativo in Italia si è fatto tanto. Una delle ultime iniziative è un’agenda 2030 che si pone 17 obiettivi di sviluppo sostenibile. 3 di questi obiettivi sono dedicati al cambiamento climatico, alle forme di vita acquatiche e agli ecosistemi terrestri. In particolare l'Obiettivo di Sviluppo Sostenibile 15 dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile è dedicato a: "Proteggere, ripristinare e promuovere l'uso sostenibile degli ecosistemi terrestri, gestire in modo sostenibile le foreste, combattere la desertificazione, arrestare e invertire il degrado del suolo e arrestare la perdita di biodiversità".

Già qualche anno prima, alla conferenza di Rio, si era parlato del valore della biodiversità perché essa ha un ruolo critico nel mantenimento degli ecosistemi che ci forniscono dei servizi ecosistemici essenziali. Alla conferenza Rio + 20, gli Stati membri hanno ribadito, attraverso i paragrafi 197-204 del documento finale “the Future We Want”, che: "il valore intrinseco della diversità biologica, così come i valori ecologici, genetici, sociali, economici, scientifici, educativi, culturali, ricreativi ed estetici della diversità biologica e il suo ruolo critico nel mantenimento degli ecosistemi che forniscono servizi essenziali, sono basi fondamentali per lo sviluppo sostenibile e il benessere umano”.

Gli Stati membri hanno inoltre riconosciuto: "La gravità della perdita di biodiversità globale e il degrado degli ecosistemi" e sottolineano l'impatto negativo che questa situazione ha sulla sicurezza alimentare, la nutrizione, l'accesso all'acqua, la salute dei poveri delle zone rurali e delle popolazioni di tutto il mondo.

Grafico dell'obiettivo 15

Riassunto grafico → dell’obiettivo 15 bloccare la perdita di biodiversità animale e vegetale. L’area forestale è in declino a un tasso molto rapido dovuto soprattutto all’espansione delle attività agricole. Molte specie animali e vegetali sono a forte rischio di estinzione (circa il 27% delle specie indicate nelle liste rosse della IUCN).

Implicazioni del covid sulla biodiversità

• Il traffico degli animali influisce sulla possibile diffusione di pandemie perché permette un maggior contatto tra animali selvatici e uomo.
• La perdita di foreste: se io frammento o riduco un habitat gli animali avranno meno risorse e andranno a cercarle vicino alle città perché l’uomo è un grande produttore di rifiuti, aumentando i contatti. Diversi studi hanno dimostrato che il tasso di trasferimento di patogeni da animali a uomo è direttamente proporzionale al perimetro tra le wild areas e le aree urbane (maggiore è il perimetro più possibilità ci sono di contatto tra uomo e animale). Quindi una foresta frammentata avrà un perimetro molto maggiore (si fa la somma di tutti i perimetri delle piccole aree che si sono formate) e perciò la superficie di contatto con le aree urbane aumenta.

Dati sulla biodiversità

In questi grafici sull’asse delle ascisse abbiamo: vegetazione primaria, vegetazione secondaria (c’è stato un disturbo in passato, ma ora non c’è più e le specie ricominciano a colonizzare), aree gestite dall’uomo (zone agricole) e aree urbane. In blu abbiamo la ricchezza specifica di animali che non sono ospiti di patogeni che possono essere trasferiti all’uomo, mentre in marrone abbiamo animali che sono invece ospiti di patogeni che possono essere trasmessi all’uomo (Host).

La ricchezza specifica della vegetazione primaria è considerata come il livello zero, il punto di riferimento. Quello che abbiamo sull’asse Y è la differenza che abbiamo rispetto al controllo in percentuale. Nel grafico in alto a sinistra vediamo come la ricchezza specifica degli animali non host (ospiti) diminuisce con l’aumentare dell’impatto antropico, mentre gli host aumentano con l’aumentare dell’impatto antropico. Succede questo perché in ambiente urbano vengono selezionate specie (nel senso che l’ambiente urbano funge da filtro per le specie presenti all’interno) che hanno una storia di coevoluzione con l’uomo e questo comporta che mentre ci evolviamo insieme a noi possono coevolvere anche gli organismi che possono vivere al nostro interno e che possono infettarci. Questo comporta una maggiore facilità di trasmissione tra animali e uomo.

Fatti e cifre

• Foreste: Approssimativamente 1,6 miliardi di persone dipendono dalle foreste per il loro sostentamento. Questo numero include circa 70 milioni di individui presso le popolazioni indigene. Le foreste costituiscono l’habitat di oltre l’80% di tutte le specie terrestri di animali, piante e insetti.
• Desertificazione: 2,6 miliardi di persone dipendono direttamente dall’agricoltura, ma il 52% del terreno utilizzato per l’agricoltura è moderatamente o gravemente affetto da deterioramento del suolo. A partire dal 2008, il deterioramento del suolo ha prodotto un impatto su 1,5 miliardi di persone a livello globale. La perdita stimata di terreno arabile corrisponde a 30-35 volte in più rispetto al tasso storico. A causa della siccità e della desertificazione, vengono persi 12 milioni di ettari ogni anno (23 ettari al minuto), terreni dove potenzialmente avrebbero potuto essere coltivate 20 milioni di tonnellate di cereali. Il 74% dei poveri nel mondo sono direttamente colpiti dal deterioramento dei suoli.
• Biodiversità: Delle 8.300 specie di animali conosciute, un 8% si è estinto e un 22% è a rischio estinzione. Delle oltre 80.000 specie di alberi, meno dell’1% di essi è stato studiato per un potenziale utilizzo. Oltre l’80% dell’alimentazione umana deriva dalle piante. Tre colture cerealicole da sole – riso, mais e grano – forniscono il 60% dell’apporto calorico mondiale. L’80% delle persone che vivono in zone rurali nei Paesi in via di sviluppo si affida a medicine tradizionali a base di piante.

Definizione di biodiversità

Diversità + Biologica = BioDiversità. La forma estesa del termine è stata coniata in inglese nel 1980 da Lovejoy e introdotta per la prima volta nel gergo scientifico nel 1985. Nel corso di un simposio nel 1986, la forma contratta è stata riportata nel libro derivato da quel simposio, intitolato BioDiversity, edito a cura del biologo E.O. Wilson e pubblicato nel 1988. Per molto tempo la definizione di biodiversità è stata oggetto di dibattito e tale confusione ha determinato anche l’utilizzo improprio del termine come sinonimo di numero di specie.

Definizione adottata dalle Nazioni Unite al Vertice della Terra in Rio de Janeiro del 1992: “La variabilità degli organismi viventi di tutte le fonti, incluse, tra l’altro, quelle terrestri, marine e altri ecosistemi acquatici, nonché i complessi ecologici dei quali essi fanno parte, tra cui la diversità all’interno di ogni specie, tra le specie e degli ecosistemi.”

Biodiversità: livelli gerarchici

Esistono tre livelli gerarchici di biodiversità:

• Diversità genetica - è la variazione ereditaria all’interno della popolazione e tra le diverse popolazioni di organismi. Essa quindi è rappresentata dalle variazioni della sequenza delle quattro paia di basi che costituiscono il codice genetico.
• Diversità tra le specie - è il numero di specie presenti in un habitat o in un’area. Essa include 3 concetti (può essere misurata come):
  • Ricchezza di specie
  • Equitabilità di specie
  • Dominanza di specie
• Diversità ecosistemica - è il numero di ecosistemi presenti in un determinato territorio. Essa dipende dalle componenti abiotiche e in particolare dal suolo e dal clima. Più un territorio presenta caratteristiche climatiche edafiche diverse più saranno gli ecosistemi e le specie presenti in quel territorio.

Biodiversità: i termini che non possiamo sbagliare

In grassetto sono evidenziate le parole che non dobbiamo sbagliare, vediamo le definizioni:

• Popolazione: gruppo di individui, solitamente della stessa specie, presenti in una determinata area nello stesso momento.
• Specie: gruppo di popolazioni in grado di accoppiarsi in natura o potenzialmente capaci di accoppiarsi tra loro, dando origine a una prole feconda.
• Comunità: insieme delle popolazioni di specie animali e vegetali che coesistono nello spazio e nel tempo in reciproca relazione.
• Habitat: insieme delle condizioni ambientali fisiche (ad esempio, luce e temperatura) e chimiche (ad esempio, concentrazione di sostanze nutritive) in cui un organismo cresce ed espleta le sue funzioni vitali. L'insieme degli organismi che popolano un habitat prende il nome di comunità.
• Ecosistema: sistema dinamico e complesso costituito da comunità di piante, animali e microrganismi (componente biotica) e dalle componenti abiotiche dell’ambiente in cui esse vivono, interagendo come unità funzionali. (ecosistema = habitat + comunità)

Biodiversità: componenti della diversità di specie

• Alfa diversità (α): Diversità (locale) che tiene conto del numero di specie in un’area piccola più o meno uniforme.
• Gamma diversità (γ): Diversità (regionale) che tiene conto delle specie in una regione, definita come un'area che non includa barriere significative alla dispersione degli organismi.
• Beta diversità (β): Chiamata anche turnover, descrive come varia la diversità da un habitat ad un altro. Formalmente si ricava dalle due precedenti: β = γ/α (dove la diversità α è la media delle diversità α fra i vari habitat).