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- Posted By: Capuano Edoardo
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Le farfalle marine, minuscole lumache marine che nuotano, dovrebbero essere tra i primi organismi ad essere colpiti dall'acidificazione degli oceani.
Gli oceani stanno diventando più acidi a causa del rapido rilascio di anidride carbonica causato da attività antropiche (umane), come la combustione di combustibili fossili. Si prevede che l'acidificazione degli oceani avrà un impatto prima sugli oceani ad alta latitudine, poiché la CO2 si dissolve più facilmente nelle acque più fredde. Al ritmo attuale delle emissioni antropiche di CO2, la zona sub-antartica inizierà a sperimentare condizioni di sottosatura rispetto all'aragonite entro i prossimi decenni, che influenzeranno gli organismi marini calcificanti.
Finora, gli oceani hanno assorbito circa il 30% di tutta la CO2 di origine antropica rilasciata nell'atmosfera. Il continuo aumento della CO2 ha un effetto sostanziale sulla chimica degli oceani perché la CO2 reagisce con l'acqua e le molecole di carbonato. Questo processo, chiamato “acidificazione degli oceani”, abbassa il pH e il carbonato di calcio diventa meno disponibile. Questo è un problema per la calcificazione di organismi, come coralli e molluschi, che utilizzano il carbonato di calcio come elementi costitutivi principali del loro esoscheletro.
In particolare, gli organismi che costruiscono il loro guscio da un tipo di carbonato di calcio noto come “aragonite” sono nei guai perché l'aragonite è estremamente solubile in acqua di mare. Le Limacine retroverse (chiamate anche farfalle marine), minuscole lumache marine che nuotano, costruiscono i loro gusci di aragonite. Pertanto, dovrebbero essere tra i primi organismi ad essere colpiti dall'acidificazione degli oceani.
Gli pteropodi sgusciati, un gruppo di zooplancton calcificante, sono considerati particolarmente sensibili ai cambiamenti nella chimica del carbonato a causa dei loro gusci sottili di aragonite. La Limacina retroversa è lo pteropode più abbondante nelle acque subantartiche e svolge un ruolo importante nella pompa del carbonato. Tuttavia, non si sa molto sulla sua risposta all'acidificazione degli oceani.
In questo studio, pubblicato da Frontiers in Marine Science, (1) gli scienziati hanno indagato le differenze nella calcificazione tra gli individui di Limacina retroversa esposti alle condizioni chimiche del carbonato oceanico del passato (pH 8,19; metà degli anni 1880), presente (pH 8,06) e prossimo futuro (pH 7,93; previsto per il 2050) nel sub-antartico. Dopo 3 giorni di esposizione, le risposte di calcificazione sono state quantificate mediante colorazione con calceina, pesatura del guscio e scansione Micro-CT. Negli pteropodi esposti a condizioni passate, la calcificazione si è verificata sull'intero guscio e sul bordo d'attacco dell'ultimo vortice, mentre gli individui incubati in condizioni presenti e prossime al futuro hanno investito principalmente nell'estensione dei loro gusci, piuttosto che nella calcificazione sull'intero guscio. Inoltre, gli individui esposti a condizioni passate hanno formato volumi di conchiglie più grandi rispetto alle condizioni presenti e future, suggerendo che la calcificazione è già diminuita nelle odierne acque sub-antartiche.
I gusci di individui incubati in condizioni prossime al futuro non aumentavano di peso durante l'incubazione e avevano una densità inferiore rispetto alle condizioni passate e presenti, suggerendo che la calcificazione sarà ulteriormente compromessa in futuro. Ciò dimostra l'elevata sensibilità della Limacina retroversa a cambiamenti relativamente piccoli ea breve termine nella chimica dei carbonati. Una riduzione della calcificazione della Limacina retroversa nelle acque rapidamente acidificanti del subantartico avrà un impatto importante sull'esportazione di aragonite-CaCO3 dalle acque superficiali oceaniche verso il mare profondo.
L'Oceano Antartico, intorno al continente antartico, è una regione di forte preoccupazione per l'acidificazione degli oceani. A livello globale, questa regione sperimenterà prima condizioni di acidificazione, perché le acque più fredde assorbono CO2 più facilmente. Già entro diversi decenni, l'aragonite scarseggerà nell'Oceano Antartico, ponendo un grosso problema per la vita marina locale, come le farfalle marine (Limacine retroverse).
Un gran numero di farfalle marine abitano l'Oceano Antartico e funzionano come una componente importante della rete alimentare in cui vengono mangiate da pesci, uccelli marini e persino balene.
La dottoressa Lisette Mekkes, (2) dottoranda presso il Naturalis Biodiversity Center e l'Università di Amsterdam, afferma: «È importante acquisire una più profonda comprensione degli impatti di un oceano sempre più acidificante sulla crescita del guscio delle farfalle marine. Immagina che una farfalla marina molto abbondante, Limacina retroversa, scompaia da questa regione; ciò avrebbe importanti implicazioni per il resto della vita marina locale che dipende da loro per il cibo e per l'esportazione di carbonato di calcio dalle acque superficiali verso il mare profondo».
Nell'ambito della ricerca PhD della dottoressa Lisette, le farfalle marine dell'Oceano Antartico sono state esposte a diverse condizioni oceaniche paragonabili al passato, al presente e al prossimo futuro. Attraverso una sostanza verde fluorescente, è stata visualizzata la crescita del guscio delle farfalle marine. Sulla base di questa fluorescenza, gli scienziati hanno scoperto che le farfalle marine hanno già difficoltà a costruire i loro gusci nell'Oceano Meridionale di oggi. Ciò diventerà ancora più difficile nei prossimi decenni.
In condizioni passate, equivalenti all'anno 1880 (prima che una maggiore concentrazione di CO2 fosse assorbita dagli oceani) le farfalle marine erano in grado di calcificarsi su tutto il loro guscio: costruivano gusci più spessi e più grandi. Nelle attuali e future condizioni oceaniche, le farfalle marine per lo più costruivano più materiale di conchiglia solo lungo il bordo del guscio. Inoltre, i gusci esposti alle condizioni future non aumentavano di peso e avevano una densità inferiore rispetto alle condizioni passate e presenti, suggerendo che la calcificazione sarà ulteriormente compromessa in futuro.
La dottoressa Katja Peijnenburg, (3) capogruppo del Naturalis Biodiversity Center e dell'Università di Amsterdam, dice: «Sembra che le farfalle marine cambino la loro strategia di calcificazione in conseguenza dell'acidificazione degli oceani. Finché gli oceani non si acidificano, le farfalle marine possono investire nella crescita di conchiglie più spesse e più grandi. Tuttavia, quando gli oceani si acidificano e l'aragonite è meno disponibile, investono principalmente nel diventare più grandi».
Sebbene sia generalmente noto che le farfalle marine sono vulnerabili ai cambiamenti nella chimica dell'oceano, è allarmante scoprire che stanno già incontrando difficoltà a costruire i loro gusci nell'oceano di oggi. Gli scienziati si chiedono per quanto tempo le farfalle marine saranno in grado di costruire i loro gusci mentre l'oceano globale continua ad acidificarsi.
Riferimenti:
(1) Effects of Ocean Acidification on Calcification of the Sub-Antarctic Pteropod Limacina retroversa
(2) Lisette Mekkes
Descrizione foto: Una raccolta di farfalle marine “Limacina retroversa” catturate durante la spedizione oceanica AMT27. - Credit: Lisette Mekkes & Katja Peijnenburg, Naturalis.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Sea butterflies already struggle in acidifying Southern Ocean