Gestire la stabilità degli ecosistemi

Una nuova ricerca può aiutare i gestori degli ecosistemi a identificare le vulnerabilità delle specie e impedire che le popolazioni siano a rischio, come il lupo grigio messicano in via di estinzione.

Oggi più di 3.000 specie animali nel mondo sono considerate a rischio di estinzione, con altre centinaia classificate come vulnerabili. Attualmente, gli ecologisti non dispongono di strumenti affidabili per prevedere quando una specie potrebbe essere a rischio.

Un nuovo documento pubblicato su Nature Ecology and Evolution, (1) si concentra sulla natura transitoria della stabilità delle specie e dell'ecosistema e illustra come le pratiche di gestione possono essere regolate per prepararsi meglio a possibili capovolgimenti del sistema. Sono inoltre offerti alcuni utili approcci di modellazione, compreso uno strumento che può aiutare a identificare le popolazioni potenzialmente in pericolo.

Una delle sfide della previsione delle specie a rischio si presenta quando i fattori di rischio transitori del passaggio dalla sicurezza relativa alla vulnerabilità potrebbero non essere noti.

«Una specie o un ecosistema può sembrare perfettamente stabile quando diventa imprevedibilmente vulnerabile, anche in assenza di un evidente fattore di stress», sostiene la dottoressa Tessa Francis, (2) ecologista capo dell'ecosistema presso il Puget Sound Institute, Università di Washington Tacoma, amministratore delegato dell'Ocean Modeling Forum, Università di Washington e autore principale dell'articolo. «In alcuni casi, modellare le interazioni tra le specie o le dinamiche dell'ecosistema può aiutare i gestori a identificare potenziali azioni correttive da intraprendere prima che la specie o il sistema collassino».

Il professor Ying-Cheng Lai, (3) docente di ingegneria elettrica e fisica presso l'Arizona State University, che si è concentrato sul processo di modellazione matematica della ricerca, dice: «Il lupo grigio messicano è un esempio di una specie in via di estinzione che sta vivendo una rinascita della popolazione in alcune aree, ma rimane vulnerabile in altre. La relazione predatore-preda tra il lupo grigio messicano e l'alce, il mulo, il cervo dalla coda bianca, il pronghorn (Antilocapra americana), la javelina, i conigli e altri piccoli mammiferi è un esempio di come le relazioni interspecie possono influenzare il pericolo. In una relazione generale predatore-preda, una significativa riduzione della popolazione di prede può mettere in pericolo il predatore. Questi tipi di interazioni, oltre ad altri fattori come il tasso di decadimento delle specie, la migrazione, la capacità dell'habitat e i disturbi casuali, sono inclusi nel modello di previsione matematica inerente alle dinamiche transitorie di evoluzione del sistema. I transitori negli ecosistemi possono essere buoni o cattivi, e noi vogliamo sviluppare strategie di controllo per sostenere quelli buoni ed eliminare quelli cattivi».

Il dottor Alan Hastings, (4) ecologo teorico presso l'UC Davis e membro della facoltà esterna presso il Santa Fe Institute, osserva che «Quando applichiamo questi modelli matematici ai sistemi di comprensione su scale temporali realistiche ed ecologiche, sveliamo nuovi approcci e idee per la gestione adattativa. L'obiettivo è sviluppare strategie di gestione per estendere il più a lungo possibile ecosistemi positivi e progettare sistemi di ripristino per supportare la rinascita da stati vulnerabili. Nel tempo, man mano che le previsioni di successo vengono incorporate nel modello matematico, lo strumento diventerà più accurato».

Ma i modelli matematici non sono una panacea, avverte la dottoressa Tessa Francis. «Mentre i modelli possono essere utili per mettere in scena una teoria e comprendere le conseguenze ipotetiche degli interventi di gestione, altrettanto importante è cambiare il modo in cui vediamo gli ecosistemi e ammettere che le cose sono spesso meno stabili di quanto sembrano».

Altri contributori alla ricerca includono: Karen C. Abbott, Case Western Reserve University; Kim Cuddington, Università di Waterloo; Gabriel Gellner, Università di Guelph; Andrew Morozov, Università di Leicester, Accademia Russa delle Scienze; Sergei Petrovskii: Università di Leicester e Mary Lou Zeeman: Bowdoin College.

Il team, con il patrocinio del National Institute for Mathematical and Biological Synthesis (NIMBioS) attraverso l'Università del Tennessee, ha lavorato insieme come un gruppo di studio denominato “NIMBioS Working Group: Long Transients and Ecological Forecasting”. Il gruppo ha prodotto una serie di documenti incentrati sullo sviluppo di modelli matematici per comprendere i lunghi transitori negli ecosistemi.

Riferimenti:

(1) Management implications of long transients in ecological systems

(2) Tessa Francis

(3) Ying-Cheng Lai

(4) Alan Hastings

Descrizione foto: Una nuova ricerca può aiutare i gestori degli ecosistemi a identificare le vulnerabilità delle specie e impedire che le popolazioni siano a rischio, come il lupo grigio messicano in via di estinzione. - Credit: U.S. Fish and Wildlife Service.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: New tool can help predict species at risk of vulnerability or extinction