Appunti di Ecologia

BIOCOSTRUZIONE A LIVELLO DEL CORALLIGENO

Attività principale è svolta dalle alghe rosse (alghe corallinares) che vivono nell'infralitorale. La costruzione di molti microhabitat è data anche dalla bioerosione, che contrasta la biocostruzione disintegrando il carbonato di calcio deposito dagli organismi biocostruttori. Si giunge così ad un equilibrio con la formazione dell'ambiente coralligeno.

Le alghe corallinares costituiscono piattaforme di carbonato di calcio che fungono da substrato per le larve di molti organismi sessili.

Hong ha classificato i gruppi dei biocostruttori più importanti del Mediterraneo che sono in totale 124 specie appartenenti a diverse classi: 25 Briozoi (62%) - Policheti tubicoli (23,4%) - Coralli - Molluschi - Spugne.

Un altro studio ha analizzato quanto carbonato di calcio queste specie riescono a deporre (NB: non sono fotosintetizzanti, si trovano in profondità hanno perciò meno energia a disposizione).

possono calcificare meno)= 1 kg di carbonato di calcio all'anno cfr: Cladocora che vive dove c'è fotosintesi si giunge a 10 kg

Abbiamo anche organismi calcificati mobili. Questi sono bentonici ma non sessili e si trovano circa-litorale (allaprofondità del coralligeno).

Le corallinales, del genere Litofilium biocalcificano substrati mobili detti Letti di Maerl: sono molto importanti perché ospitano una serie di organismi e fanno da protezione a larve di pesci e altri organismi in stadi giovanili. Costruiscono complessi habitat 3D in grado di ospitare elevata biodiversità.

Kruzic fornisce un elenco dei pericoli per i biocostruttori. Questi sono:

• pesca a strascico bentonica, poiché distrugge l'ambiente coralligeno, la maggior parte delle specie costruttrici e i letti di Maerl
• pesca illegale con esplosivi, poiché l'esplosione distrugge l'ambiente marino
• ancoraggio (una soluzione sostitutiva possono essere

delle boefisse, anche perché per un substrato per riprendersi dall'ancoraggio può metterci anche diversi decenni) • specie invasive, come:  Womersleyella setacea (alga tossica che ricopre il fondale)  Caulerpa racemosa (ha invaso tutto il Mediterraneo, costituisce un tappeto che soffoca le specie bentoniche)  Caulerpa taxifolia (alga verde assassina rilasciata dal centro di Monaco) Il coralligeno, che si trova a 35-200 m profondità, si trova nel circa-litorale. A circa 35m è molto intaccato dalle specie invasive come la Caulerpa, che normalmente sta nel intra-litorale, poiché ha bisogno di luce, ma giunge fino ai primi metri del circa-litorale. A 60 m troviamo la Vomer, un'alga rossa molto infestante. ANALISI DI KRUZIC – BIOCOSTRUZIONE NEL MEDITERRANEO PRESENTE E FUTURO Ripropone i principali problemi impattanti sui biocostruttori, ovvero: (l'ambiente coralligeno è una delle mete preferite, un turismo eccessivo edo

Turismo subacqueo incontrollato ha un effetto negativo sui coralli.

Acidificazione dei mari. Questa attività rappresenta uno dei maggiori impatti sui biocostruttori del circalitorale. Però, in confronto al surriscaldamento globale, all'inquinamento, ecc. Ovviamente, niente.

Ci propone il problema dell'acidificazione degli oceani: al giorno d'oggi il pH è pari a 8.1 ed è destinato ad arrivare a 7.8 alla fine del secolo. Il pH sta cambiando estremamente velocemente anche se non sembra perché stiamo parlando di tutti gli oceani e mari di tutto il globo, è un sacchissimo! Il decremento di 0.3 nel pH è causato dal raddoppio della concentrazione di ioni H nel mare (aumentata del 99,5%). Tende ad essere favorita la precipitazione di carbonato e quindi cala la concentrazione degli ioni carbonati e il pH si abbassa. Nelle acque fredde, lo stato di saturazione è più basso per un motivo di temperatura, ci sono più ioni.

carbonato+che reagiscono con gli H , riducendone la concentrazione. Le acque fredde marine hanno un pH più alto delle acque26calde. Nella visione più pessimistica, non saremo in grado di ridurre l’inquinamento e l’acidificazione degli oceani everrà raggiunto un valore di pH pari a 7.7.

In epoca pre-industriale il pH si abbassava a latitudini equatoriali a parità diconcentrazione: ciò dipende dalla temperatura. Il valore Ώ indica lo stato disaturazione. Il valore K è inversamente proporzionale alla temperatura: questosignifica che quando è la temperatura è alta, K si abbassa ed è dunque favorita lasaturazione, ci sono meno ioni carbonato nell'acqua. Quando, invece, latemperatura è bassa, la costante di dissoluzione K, che sta al denominatore, sialza e si dissolve perciò nell'acqua più ione carbonato, che rimuove i protoni ealza il pH.

SCENARI POSSIBILI IN MEDITERRANEOI vari scenari

variano a seconda delle attuazioni dei piani politici ambientali.
Scenario B1 prevede un abbassamento del pH fino a 7,9;
Scenario A2 prevede un abbassamento del pH fino a 7,7, è il più pessimista ma anche il più plausibile.
Nell'Atlantico il pH oceanico da un valore di 8.2 (all'inizio del 1900) ha raggiunto un valore di 8.1 (negli anni 2000). Vi è stato un incremento del 26% della concentrazione di H+.
Nel Mediterraneo, soprattutto in quello occidentale, il pH sta calando più in fretta: dal 1878 (seconda rivoluzione industriale) siamo passati da un pH pari a 8.2 ad uno di 8.06 (invece che 8.1 come negli oceani aperti). Vi è stato un aumento del 38% della concentrazione di H+.
Per studiare gli impatti dell'acidificazione si ricrea in laboratorio la situazione reale utilizzando degli acquari. Modificando dei fattori capisco subito cosa causa direttamente dei cambiamenti e si determina l'effetto di una variabile sul sistema. Però,con il cambiamento di una variabile cambiano molti altri fattori: bisogna svolgere esperimenti in mare. Ad esempio, l'aumento di temperatura è combinato alle correnti. L'ideale sarebbe trovare dei sistemi naturali, come il sito di Panarea, dove si ha la variazione di pH. Nell'isola di Ischia si osservano bolle di CO2 che acidificano il mare (meno preciso rispetto a Panarea) si è studiato come degli organismi calcificanti reagiscono a ambienti più acidificati. Misurano una riduzione del reclutamento, c'è maggiore attività riproduttiva e una diminuzione di densità. EPISODI DI MORTALITÀ DI MASSA Sempre Kruzic parla dei diversi episodi che si sono registrati nel Mediterraneo nord-occidentale. L'alta mortalità di organismi sessili sospensivori intorno ai 4-50 m di profondità è stato causato principalmente dalle onde di calore estive. Questo fu un evento importante nel 1999 e 2003: nel 1999 ha colpito

molto i coralli rossi mentre nel 2003 ha colpito molte spugne e Gorgonia (sospensivoro passivo, non creano correnti d'acqua, come invece fanno le spugne). Si registrò la temperatura più elevata di sempre, che vedeva un aumento di temperatura di 1-3°C.

Le onde di calore hanno colpito anche l'Adriatico: nel 1997 colpì soprattutto organismi sessili (30 specie bentoniche) sospensivori, predatori di zooplancton e si verificarono nuovamente negli anni 1999, 2003, 2009. Kruciz è l'unico ricercatore che si è focalizzato anche sull'Adriatico.

La frequenza delle onde di calore aumenta con l'aumentare della temperatura e Kruciz ipotizza, per questa correlazione, un'importante crisi della biodiversità mediterranea. Dal 1959 al 1989 si hanno dati, raccolti in acque relativamente fonde (400m), che dimostrano un incremento costante di temperatura di circa 0,004°C. Altri studi effettuati alla profondità media di 20m

Rivelano un aumento di 1,5°C dal 1974 al 2005. Kruciz riporta un esempio di meridionalizzazione: una specie endemica del Mediterraneo, ovvero Astroidescalycularis, si sta spostando in Adriatico, che è sempre stato un bacino più freddo rispetto al restante Mediterraneo. Il climate change combinato con l'influsso dell'Atlantico e la migrazione di specie tropicali da Suez sta portando ad un bioma tropicale marino nel Mediterraneo.

PREVISIONI FUTURE PER LA BIOCOSTRUZIONE

Per il 21esimo secolo si ipotizza una condizione più calda e secca e, quindi, un conseguente e drammatico aumento di frequenza di eventi estremi (cicloni, onde di calore, ecc.). L'acidificazione porterà alla riduzione di concentrazione dello ione carbonato, che serve agli organismi per costruire il loro scheletro, creando così sempre più danni agli organismi e alla biodiversità del nostro mare.

L'espansione e l'intensificazione dei cambiamenti

climatici insieme ad altri effetti diretti (causati dall'uomo) come:

• inquinamento di sostanze chimiche
• inquinamento di nutrienti
• distruzione meccanica dell'habitat
• sfruttamento eccessivo della pesca

Possono portare ad una crisi della biodiversità durante il 21esimo secolo.

BIOEROSIONE MARINAconsiderata l'eminenza mondiale sulla bioerosione marina.Analizzeremo il lavoro della Schonberg,Esistono due processi che dovrebbero essere in equilibrio tra loro: la bioerosione e la biocostruzione. La bioerosione può diventare dominante sulla biocostruzione e in quel caso abbiamo la distruzione delle coste e dei substrati. In un sistema che funziona bene, però, i due processi sono in equilibrio. scavano all'interno di substratiLa bioerosione coinvolge sia macro che microorganismi endolitici, ovvero che duri.La forma endolitica microbica (non con l'accezione di patogena, ma intendendo "microorganismo") è

Secondo la Schonberg la più antica e risalgono al Paleoarcheano (3,5 miliardi di anni fa). Queste rappresentano le prime forme viventi esistite (microendoliti).

Bioerosione: degradazione di substrati duri operata da organismi viventi. I substrati duri sono biogenici e quindicarbonatici (gli organismi depongono carbonato di calcio). Perché veniva fatto? Ci sono diverse teorie che spiegano l’evoluzione di questa strategia, potrebbero averlo fatto per protezione dall’eccesso di luce, per rifugiarsi, per evitare l’attacco di predatori, per diminuire la competizione intraspecifica, per diminuire l’attacco di malattie, ecc.

Gli organismi endolitici sono più difficili logisticamente da studiare rispetto a quelli che vivono in ambienti esterni. Per la loro vita endolitica, si conosce poco sulla loro vita e sulla loro tassonomia.

MICROENDOLITI EROSORI

• Microalghe (alghe eucariotiche autotrofe, come le alghe clorofite)
• Batteri (procariotiche, come

i cianobatteri