Come interagiscono gli squali con l'oceano

Assemblato un ampio set di dati di biologging per raccogliere informazioni comparative su come squali, razze e pattini, noti anche come Elasmobranchi o Selac, utilizzano le profondità oceaniche.

Mentre alcune specie trascorrono l'intera vita in acque poco profonde vicino alle nostre coste sulla piattaforma continentale, altre si immergono per centinaia di metri o più fuori dalle acque del pendio nella zona crepuscolare, oltre il punto in cui penetra la luce solare. Questa nuova comprensione di come gli elasmobranchi utilizzano l'oceano consentirà ai responsabili politici e ai gestori delle risorse l'opportunità di esaminare le minacce che questi animali devono affrontare e di guidare i futuri piani di gestione e conservazione.

Uno studio pubblicato su Science Advances (1), guidato dai ricercatori della Stanford University e della ZSL (Zoological Society of London), è la più grande indagine globale su dove e quando un gruppo eterogeneo di elasmobranchi si muove verticalmente. Un team di 171 ricercatori provenienti da 135 istituzioni in 25 paesi ha riunito due decenni di dati provenienti da satelliti e tag d'archivio che hanno tracciato a distanza i movimenti e i comportamenti di 38 specie negli oceani di tutto il mondo.

«Per la prima volta, disponiamo di un database globale standardizzato che abbiamo utilizzato per colmare importanti lacune di conoscenza sui comportamenti di immersione di squali e razze», ha affermato la dottoressa Samantha Andrzejaczek (2), co-autrice principale dello studio e ricercatrice post-dottorato presso l'Hopkins Marine Station della Stanford University. «Ciò consentirà una migliore comprensione di ciò che la pesca interagisce con gli elasmobranchi e come migliorare la gestione di molti di questi animali longevi».

Movimento in tre dimensioni

Gli scienziati dispongono già di una vasta gamma di dati sui movimenti di molte specie marine che abitano gli spazi vicini alla superficie dell'oceano costiero. Droni, dispositivi subacquei e altri metodi, ad esempio, esaminano le comunità e le popolazioni marine a una profondità di circa 50 metri, ma il movimento degli animali in tre dimensioni, specialmente negli spazi più profondi e verticali dell'oceano, è molto meno compreso.

«Squali e razze sono specie oceaniche iconiche ma minacciate. La chiave per la loro gestione efficace è la comprensione della loro ecologia di base», ha affermato il dottor David Curnick (3), capo dell'Ocean Predator Lab presso la Zoological Society of London (ZSL) e co-autore principale del documento. «Tuttavia, per molte specie, sappiamo relativamente poco del loro comportamento fondamentale e ciò che sappiamo è spesso limitato a ciò che possiamo osservare nelle acque superficiali».

Gli scienziati di Stanford sono stati in prima linea nello sviluppo di tag di biologging e nell'applicazione di queste tecnologie su squali e razze.

Uno dei movimenti verticali comuni tra gli elasmobranchi sembra corrispondere alla migrazione verticale dell'oceano (due volte al giorno). All'alba, piccoli pesci e invertebrati, seguiti dagli animali che li predano, iniziano a migrare dallo strato più luminoso dell'oceano più alto verso la relativa sicurezza di acque più scure e più profonde. Di notte, tornano in superficie per nutrirsi.

«Pensiamo che squali e razze nelle loro migrazioni seguano le risorse alimentari su e giù per la colonna d'acqua», ha affermato Samantha Andrzejaczek.

Lo studio ha rilevato che circa un terzo delle specie si immerge frequentemente in profondità dove l'acqua è fredda, spesso a corto di ossigeno a causa dell'attività biologica correlata alla produttività e dove la visibilità è limitata. Le registrazioni dei sensori mostrano che gli squali bianchi ( Carcharodon carcharias ) si immergono a una profondità superiore a 1200 metri mentre gli squali balena ( Rhincodon typus ) hanno raggiunto i 1896 metri, che è vicino al limite di pressione di 2000 metri per i sensori odierni.

«Alcuni Elasmobranchi potrebbero cercare cibo in acque abissali o evitare di diventare potenziali prede», ha affermato la dottoressa Andrzejaczek. «Alcuni squali e razze sono piccoli e alcuni dei più grandi squali e razze si nutriranno di loro. Abbiamo scoperto che 13 specie avevano individui che si immergono a più di 1000 metri, che è estremamente profondo. Alcuni potrebbero richiedere periodi di raffreddamento mentre si trovano in profondità. Quando i grandi squali trascorrono troppo tempo nelle calde acque superficiali, potrebbero dover immergersi per rinfrescarsi, una forma di termoregolazione comportamentale».

I ricercatori hanno anche identificato sovrapposizioni tra specie negli stessi spazi verticali. Squali balena, squali tigre e mante oceaniche hanno mostrato distribuzioni verticali sorprendentemente simili, sebbene abbiano storie evolutive molto diverse. Le relazioni tra predatori e prede probabilmente guidano questa vicinanza. «La manta oceanica e lo squalo balena si nutrono entrambi di plancton e lo squalo tigre è noto per predare entrambe queste specie», ha detto Andrzejaczek.

Una base per la gestione futura

La zona fotica o epipelagica - la regione oceanica che riceve la luce solare - si estende dalla superficie a circa 200 metri e può essere potenzialmente un'area pericolosa per gli elasmobranchi. È qui che è più probabile che siano esposti agli attrezzi da pesca come specie bersaglio o come catture accessorie. Delle 38 specie nello studio, i ricercatori hanno scoperto che 26 hanno trascorso più del 95% del loro tempo nei primi 250 metri della colonna d'acqua.

Più di un terzo di tutti gli squali e le razze sono a rischio di estinzione, secondo la Lista rossa delle specie minacciate della IUCN (The International Union for Conservation of Nature).

«Questi dati forniscono le basi per la futura gestione delle risorse globali di elasmobranchi e un team di scienziati ha impiegato migliaia di ore per contrassegnare e tracciare gli squali con satelliti globali e sistemi di biologging per realizzare questa possibilità», ha affermato la dottoressa Barbara Block (4), la professoressa di Prothro di Scienze Marine presso Stanford, i cui programmi di tagging come TOPP, hanno contribuito per il 25% al set di dati.

Capire come gli elasmobranchi utilizzano gli habitat verticali è fondamentale per comprendere i loro ruoli ecologici attuali e futuri nell'oceano e i loro rischi per varie minacce. Gli scienziati potrebbero utilizzare questo e futuri database per studiare come il cambiamento della temperatura oceanica e dei livelli di ossigeno possa influenzare la distribuzione delle specie e creare nuove condizioni e minacce.

«Gli esseri umani non sono abituati a pensare all'habitat nella dimensione verticale», ha detto Andrzejaczek. «Ci auguriamo che questo studio possa far capire alle persone che abbiamo bisogno di strategie di gestione che incorporino questa dimensione trascurata del comportamento degli elasmobranchi. Ad esempio, potremmo utilizzare questi dati per capire meglio come interagiscono gli squali e la pesca umana».

Questo studio triennale ha riunito i dati provenienti da tag sempre più sofisticati e più accurati con sensori sensibili in grado di resistere ai rigori dell'ambiente mentre cavalca uno squalo o una razza e funzionare in acque profonde, nonché strumenti analitici migliorati per incorporare tipi diversi dei dati di movimento. L'ingrediente chiave è stata la cooperazione tra gli scienziati biologisti di tutto il mondo.

«Studi scientifici su larga scala come questo non sono possibili senza un grande sforzo di collaborazione», ha affermato il dottor David Curnick. «Riconciliamo le conoscenze e le competenze collettive dei ricercatori di tutto il mondo. Il risultato è molto più grande di quello che qualsiasi ricercatore o istituzione potrebbe ottenere da solo».

Questo lavoro è stato condotto dalla Stanford University e dalla Zoological Society of London. Altri coautori di Stanford includono lo studente laureato Maurice Goodman; l'analista di dati di ricerca Mike Castleton; il ricercatore Jonathan Dale; e il ricercatore Robert Schallert. Anche gli ex studenti laureati di Stanford e studiosi post-dottorato George Shillinger, Andre Boustany, Kevin Weng, Taylor Chapple e Sal Jorgensen sono coautori. La dottoressa Barbara Block è anche professoressa di biologia e ricercatrice presso lo Stanford Woods Institute for the Environment.

Questa ricerca è stata finanziata da Bertarelli Foundation, Moore Foundation, Sloan Foundation, Instituto Politecnico Nacional, Darwin Initiative, Georgia Aquarium, Rolex Awards for Enterprise e Whitley Fund for Nature.

Riferimenti:

(1) Diving into the vertical dimension of elasmobranch movement ecology

(2) Samantha Andrzejaczek

(3) David Curnick

(4) Barbara Block

Descrizione foto: Samantha Andrzejaczek, ricercatrice post-dottorato presso la Hopkins Marine Station di Stanford, (la seconda da destra) sta taggando uno squalo tigre. - Credit: Alex Kydd.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Scientists take a deep dive into how sharks use the ocean