Gli scoiattoli artici mutano i modelli di ibernazione

Questo studio, svolto nell'Artico dell'Alaska, ci aiuta a comprendere le risposte biologiche ai cambiamenti climatici degli scoiattoli di terra artica

Gli scoiattoli di terra artici (Urocitellus parryii) sono unici tra i mammiferi. La loro capacità di evitare il congelamento anche quando la temperatura corporea scende al di sotto di quel segno sul termometro consente loro di sopravvivere a climi invernali estremi. Una nuova ricerca pubblicata su Science (1) analizza più di 25 anni di dati climatici e biologici. I risultati includono periodi di ibernazione più brevi e differenze tra i periodi di ibernazione maschile e femminile.

L'autore senior Cory T. Williams (2), assistente professore presso il Dipartimento di Biologia della Colorado State University, ha iniziato a studiare gli scoiattoli di terra artica mentre era all'University of Alaska Fairbanks più di 15 anni fa. «Penso che la cosa che rende unico il nostro studio sia che stiamo esaminando un set di dati sufficientemente lungo da mostrare gli impatti del cambiamento climatico su un mammifero nell'Artico», ha affermato Williams, che è entrato a far parte della facoltà della CSU nel 2021. «Possiamo mostrare un legame diretto tra i cambiamenti di temperatura e la fisiologia e l'ecologia di questi animali».

La dottoressa Helen Chmura (3), autrice principale di questa ultima ricerca, ha iniziato l'analisi mentre era borsista post-dottorato presso l'University of Alaska Fairbanks nel 2018 e ora lavora come ricercatrice del servizio forestale dell'USDA con la Rocky Mountain Research Station (4). «I nostri dati mostrano che lo strato attivo, lo strato di suolo sopra il permafrost, si congela più tardi in autunno, non diventa così freddo in pieno inverno e si scongela leggermente prima in primavera». Ha aggiunto: «Questi cambiamenti, pari a una riduzione di circa 10 giorni del tempo in cui il suolo è congelato a un metro di profondità, si sono verificati in soli 25 anni, il che è abbastanza rapido».

Gli scoiattoli di terra artici sopravvivono ai rigidi inverni dell'Alaska andando in letargo per oltre metà dell'anno, rallentando drasticamente le funzioni di polmoni, cuore, cervello e corpo. Devono ancora spendere energia per generare abbastanza calore dal grasso immagazzinato per evitare che i tessuti si congelino. Riaffiorano dalle loro tane a più di 3 piedi sotto terra ogni primavera, affamati e desiderosi di accoppiarsi.

Chmura e Williams, insieme ai coautori, hanno analizzato i dati a lungo termine sulla temperatura dell'aria e del suolo in due siti nell'Alaska artica insieme ai dati raccolti utilizzando i biologger. Hanno misurato la temperatura addominale e/o cutanea di 199 individui di scoiattolo di terra a vita libera nello stesso periodo di 25 anni. Hanno scoperto che le femmine cambiano quando terminano il letargo, emergendo prima ogni anno, ma i maschi no. I cambiamenti nelle femmine corrispondono all'inizio del disgelo primaverile. Il vantaggio di questo fenomeno è che non hanno bisogno di utilizzare tanto grasso immagazzinato durante il letargo e possono iniziare a cercare radici e germogli, bacche e semi prima in primavera. Gli scienziati pensano che questo potrebbe portare a cucciolate più sane e tassi di sopravvivenza più elevati.

Lo svantaggio è che se anche i maschi non cambiano i modelli di ibernazione, alla fine potrebbe esserci una discrepanza nelle “serate di appuntamenti” disponibili per maschi e femmine. Gli scoiattoli di terra sono anche un'importante fonte di cibo per molti predatori, come volpi, lupi e aquile. Una conseguenza indiretta dell'essere attivi fuori terra più a lungo è una maggiore esposizione e rischio di essere mangiati.

Ciò che accadrà alla popolazione è una grande incognita: non ci sono chiari vincitori o vinti. Mentre il letargo richiede meno energia, il che potrebbe aiutare a sopravvivere durante l'inverno, il numero di scoiattoli di terra dipende anche da come i predatori rispondono ai cambiamenti climatici. Per ora, conclude il dottor Williams, «il nostro documento mostra l'importanza dei set di dati a lungo termine per capire come gli ecosistemi stanno rispondendo ai cambiamenti climatici». La dottoressa Chmura ha concordato, aggiungendo: «Ci vuole un grande team per continuare un set di dati come questo per 25 anni, specialmente nell'Artico».

Altri autori includono il dottor Brian Barnes (5), University of Alaska Fairbanks, e il dottor Loren Buck (6) della Northern Arizona University, che hanno entrambi iniziato questo studio negli anni '90 per scoprire come gli scoiattoli di terra artici sopravvivono a inverni così lunghi, freddi e bui e quanto sono freddi i loro luoghi di ibernazione. Queste domande li hanno spinti a installare i primi monitor della temperatura del suolo e, con il miglioramento della tecnologia, sono stati in grado di misurare quelle temperature per tutto l'inverno. Cassandra Duncan e Grace Burrell hanno assistito alla ricerca mentre erano studenti presso l'University of Alaska Fairbanks.

Riferimenti:

(1) Climate change is altering the physiology and phenology of an arctic hibernator

(2) Cory T. Williams

(3) Helen Chmura

(4) Rocky Mountain Research Station

(5) Brian Barnes

(6) Loren Buck

Descrizione foto: Vicino alla Toolik Field Station, nel nord dell'Alaska, uno scoiattolo di terra artico fa capolino da una tana. - Credit: Oivind Toien/University of Alaska Fairbanks.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Arctic ground squirrels are changing their hibernation patterns