4: biodiversità ed ecologia del benthos

FATTORI CHE INFLUENZANO LA DISTRIBUZIONE:

Fattori abiotici: granulometria

▪

▪ porosità

acqua interstiziale

▪ temperatura

▪ salinità

▪ idrodinamismo

▪

▪ concentrazione O2

Fattori biotici: quantità e qualità delle potenziali fonti alimentari

▪ predazione

▪

ALIMENTO DELLA MEIOFAUNA:

DEPOSIVORI o predatori: batterivori e consumatori di alghe

TUBELLARI: predano altro meiobenthos

NEMATODI: predano batteri (morfologia buccale)

COPEPODI E NAMATODI: producono muco con cui catturano batteri, che utilizzano i

mucopolisaccaridi per produrre biomassa microbica

ATTIVITA’ DI PASCOLO DELLA MEIOFAUNA: 3% dela biomassa dei batteri, 1% della biomassa delle

diatomee rimosse ogni ora.

I NEMATODI:

i Nematodi sono i più abbondanti 70-90% della meiofauna

• occupano differenti posizioni trofiche nella rete alimentare

• si trovano ovunque con elevata densità

• diversità morfologica: si distinguono in base a bocca, taglia, coda

•

taxon numericamente dominante, mostrano strutture anatomiche sclerotizzate che consentono

di identificare le differenti fonti alimentari di cui si nutrono sulla base della morfologia della

loro cavità boccale. Vengono suddivisi in 4 gruppi trofici:

Deposivori selettivi, si nutrono di batteri;

▪ Deposivori non selettivi, si nutrono di detrito organico;

▪ Epistrate-feeders, si nutrono di diatomee bentoniche;

▪ Predatori-onnivori, capaci di nutrirsi di altri organismi o di cadaveri della meiofauna o di

▪ forme giovanili della macrofauna.

Alcuni nematodi presentano la capacità di secernere muco, il quale viene poi depositato

sul sedimento. Il muco viene rapidamente colonizzato da popolamenti batterici che

convertono i mucopolisaccaridi in biomassa microbica ed in seguito vengono ingeriti dagli

stessi nematodi, produttori del muco. Pratica che va sotto il nome di GIARDINAGGIO

BATTERICO.

in funzione della piccola taglia, l’attività metabolica della meiofauna fa sì che il suo

turnover (rapporto produzione/biomassa) sia mediamente 5 volte superiore rispetto a

quello della macrofauna.

La meiofauna rappresenta un importante anello di trasferimento di materia ed energia ai

livelli trofici superiori. Ha acquisito anche un importante ruolo come potenziale

indicatore collettivo di alterazione del funzionamento dell’ecosistema marino.

Gli organismi meiobentonici vengono definiti opportunisti.

MACROBENTHOS E MEGABENTHOS: organismi di maggiori dimensioni. Vivono in tutti gli

6. ambienti marini, mobili e rocciosi, a tutte le latitudini e profondità. Il gruppo prevalente

per abbondanza, diversità e biomassa è quello dei POLICHETI. La distribuzione spaziale e

diversità di questi organismi è influenzata da diversi fattori: granulometria, la luce,

temperatura, salinità, produttività primaria, profondità (pressione), idrodinamismo

(maree e moto ondoso), disturbi fisici (onde e correnti); i quali possono agire tutti

contemporaneamente creando dei vincoli fisici ed ecologici sulla distribuzione delle

specie: ambienti polari, caratterizzati da condizioni sfavorevoli tendono ad ospitare una

diversità bassa, al contrario ambienti tropicali ospitano una diversità molto elevata.

L’abbondanza e la diversità variano con la profondità. Questi organismi costituiscono a

loro volta substrato e rifugio a molti epi- ed endobionti e possono anche essere

abbondanti a costruire colonie che diventano poi abbondanti habitat per animali e

vegetali.

Questi organismi di grandi dimensioni per proteggere il loro corpo sono provvisti di

particolari strutture tra cui scheletri, gusci e conchiglie in cui sono concentrate varie

sostanze. Tali strutture possono essere interne (endoscheletro) o esterne (esoscheletro).

Gli ANIMALI SESSILI hanno strutture di sostegno composte da spicole di varia natura ed

immerse in matrici proteiche; gli ECHINODERMI presentano un esoscheletro costituito da

piastre calcaree comprese nel derma; i CELENTERATI hanno un esoscheletro secreto

dall’epidermide; le MILLEPORE producono uno scheletro calcareo costituito da aragonite;

i CROSTACEI sono muniti di una cuticola chitinosa che riveste come uno scheletro

l’epidermide che la secerne proteggendo in questo modo le parti molli. Un altro metodo

di protezione è quello rappresentato dalla CONCHIGLIA, formata da 3 strati: periostraco,

ostraco, ipostraco.

Gli organismi della macrofauna che vivono all’interno del substrato sono chiamati

INFAUNA, al contrario quelli che vivono sopra o appena al di sopra della superficie del

fondo sono detti EPIFAUNA, e possono essere saldamente fissati al substrato (sessili),

relativamente sedentari o altamente mobili. La maggior parte di questi organismi vive nei

sedimenti fangosi e si nutre di microalghe, detrito organico e procarioti. Esistono poi

alcuni organismi detti FILTRATORI, che si nutrono di particelle organiche sospese in

acqua, questi organismi sono in grado di rimuovere le particelle dalla colonna d’acqua

rendendola più limpida e favorendo così una maggior penetrazione della luce essenziale

per le piante acquatiche sommerse.

Appartengono alla MEGAFAUNA: crostacei (es: Maja, che raggiungono dimensioni vicino al

metro), cnidari rappresantano uno dei gruppi acquatici maggiormente diversificato e con

maggiore biomassa, molluschi (possono raggiungere dimensioni anche oltre il metro e

superare il quintale di peso), gasteropodi ( il tritone, può raggiungere diversi chili di

peso).

La megafauna rappresenta una grande importanza ecologica, costituendo substrato

rifugio per molti epi- ed endo- epibionti

RUOLO ECOLOGICO DELLA MACROFAUNA:

nei processi di riciclo dei nutrienti

nella dispersione ed infossamento degli inquinamenti

per la riproduzione secondaria

nella rimozione di particelle dalla colonna d’acqua da parte di organismi filtratori

nella bioturbazione del sedimento (accelera la degradazione di alcuni inquinanti per

effetto della stimolazione dei processi microbici)

nella trasformazione dell’azoto in gas, che diffondendosi nell’atmosfera riduce il carico

di azoto nellecosistema.

MACROFITOBENTHOS (MACROFITE): include principalmente la famiglia delle alghe: verdi

7. (più comuni nella fascia superiore intertidale) , brune (più comuni nella fascia intertidale

inferiore) e rosse (dall’intertidale inferiore sino alle acque più profonde). In tutti i gruppi

sono presenti le clorofille, ma nelle alghe brune e rosse il pigmento verde è mascherato

da pigmenti accessori che conferiscono una colorazione differente. Sono presenti lungo le

coste in zone ben definite e con una sorprendente distribuzione verticale.

La produzione primaria nel dominio bentonico viene influenzata da 4 fattori:

concentrazione dei nutrienti, energia luminosa (quantità e qualità della luce), energia

ausiliaria, in forma di idrodinamismo, fattore che favorisce di diffusione dei nutrienti e

CO2 ed influenza anche la penetrazione della luce; temperatura (influisce sul bilancio

metabolico respirazione/fotosintesi). Sulla base di questi fattori di distinguono alcune

zone: ZONA EMERSA: condizioni di vita estreme a causa dell’eccessiva luce per i vegetali

• ZONA BATTUTA: corrisponde alla frangia mesolitorale, presenta per gli organismi

• ancora uno stress ambientale molto elevato;

ZONA OTTIMALE DI PRODUZIONE: rappresentata dall’infralitorale superiore, in cui

• si hanno illuminazione forte ma bassi UV;

ZONA A FANEROGAME o MACROALGHE: la produzione decresce con la profondità e

• con l’attenuazione luminosa;

ZONA LIMITE: infralitorale inferiore e circalitorale, la luce è molto bassa e

• l’idrodinamismo è ridotto e la produzione molto variabile.

CLASSIFICAZIONE DEL BENTHOS ANIMALE PER TIPI DI ALIMENTAZIONE

Dimensioni della risorsa: si distinguono microfagi (catturano particelle di alcuni micron e

1. le trattengono) e macrofagi ( si nutrono di altri organismi);

Tipo di risorsa utilizzata: si distinguono carnivori (predatori, mangiano tessuti animali),

2. erbivori( si nutrono di tessuti vegetali), detritivori ( si nutrono di detrito organico, con

basso valore nutritivo), onnivori (organismi a dieta mista, costituita da componenti

vegetali e animali);

Compartimento ambientale in cui si trova la risorsa: sospeso nella colonna d’acqua

3. (organismi sospensivori o filtratori e possono essere sia attivi che passivi), sulla

superficie del substrato (si distinguono detritivori superficiali). All’interno del

sedimento: detritivori sub-superficiali o limivori (= animale acquatico che deglutisce il

fango del fondale per nutrirsi delle sostanze organiche in esso contenute).

Ricerca del cibo e mobilità associata: gli organismi vagili sono carnivori e erbivori ,

4. mentre quelli sedentari e con mobilità limitata sono detritivori superficiali e limivori:

alcuni predatori si nutrono con meccanismi di agguato o di attesa, altri scavano delle

insenature in cui cadono gli organismi, altri prelevano sostanza organica e cibo dagli

strati subsuperficiali e lo spostano in superficie, alcuni si costruiscono una sorta di

giardino (nematodi);

Strutture coinvolte nella ricerca del cibo: predatori, carnivori, erbivori, parassiti

5. (mascelle o strutture perforanti, strutture di aggancio come tentacoli per trattenere il

cibo o di taglio e strutture specializzate per iniettare sostanze nelle prede), sospensivori

o detritivori ( presentano falagelli o altre strutture che convoglino l’acqua verso

l’apparato boccale e strutture che trattengono l’acqua), limivori (possiedono proboscidi

molli, non hanno necessità di aggredire le prede, devono soltanto deglutire e incorporare

materiale organico).

INTERAZIONE PER INTERFERENZA:

Un gruppo trofico è costituito da un insieme di specie che hanno lo stesso target alimentare

e che contribuiscono al passaggio della materia da un livello trofico a quello superiore.

Fanno riferimento alla loro funzionalità ossia alla loro modalità di alimentazione.

Amensalismo: processi di competizione per interferenza di gruppi funzionali che vedono le

comunità bentoniche come comunità altamente complesse in cui i diversi gruppi trofici

possono interagire tra di loro.

BENTHOS DI FONDI DURI E FONDI MOBILI A CONFRONTO

Il substrato DURO consente l’impianto della maggior parte di invertebrati e delle alghe, mentre

quello MOLLE ospita invertebrati a comportamento fossorio e costituisce la sede di impianto

delle fanerogame marine. I fondi mobili rappresentano una porzione molto estesa del globo e le

comunità che le occupano sono i popolamenti che caratterizzano il pianeta. Gli organismi

bentonici che popolano questo fondo hanno un range dimensionale completo. Gli organismi sono

distinti in: epipsammon (inseriti nell’interfaccia acqua-sedime