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Ossigeno in calo negli oceani come nel Giurassico. Comunità marine a rischio

Dallo studio di reperti fossili, gli scienziati mettono in evidenza il rischio che il riscaldamento globale e l’aumento di temperatura degli oceani compromettano il futuro stato di salute degli ecosistemi marini a livello mondiale.

I ricercatori della Plymouth University, Regno Unito, ritengono che i risultati delle ricerche condotte lungo la costa inglese del North Yorkshire, rivelano forti parallelismi tra le condizioni climatiche del Giurassico inferione, intorno ai 180 milioni di anni fa, e il clima che attualmente si prevede per il prossimo secolo.

A sinistra: esemplare di ammonite, fossile di organismi estinti nel Mesozoico. A destra: gasteropodi su fondale calcareo del Giurassico (da Wikipedia)

A sinistra: esemplare di ammonite, fossile di organismi estinti nel Mesozoico. A destra: gasteropodi su fondale calcareo del Giurassico (da Wikipedia)

Servendosi della geologia e della paleontologia, gli studiosi hanno dimostrato come le alte temperature e la diminuzione dei livelli di ossigeno delle acque abbiano causato drastici cambiamenti nelle comunità marine e come i nuovi ecosistemi ricostituitisi nei mari del Giurassico dopo gli effetti di un riscaldamento globale siano stati notevolmente diversi da quelli esistenti precedentemente.

I risultati della ricerca sono pubblicati questo mese sulla rivista on line PlosONE.

Il Professor Richard Twitchett, della University’s School of Geography, Earth and Environmental Science, geologo e membro del Marine Institute, ha dichiarato: “Il nostro studio degli ecosistemi marini fossili dimostra che se il riscaldamento globale è intenso e prolungato può causare l’estinzione della vita marina e cambiare in modo irreversibile la composizione degli ecosistemi”.

Twitchett, con i colleghi della Plymouth, Silvia Danise e Marie-Emilie Clemence, paleontologhe impegnate nella ricerca sul campo tra Whitby e Staithes, ha studiato le diverse rocce sedimentarie e i fossili marini che contenevano, ottenendo informazioni sulle condizioni ambientali del fondo del mare nel momento in cui è avvenuta la deposizione e la formazione geologica del fondale.

In collaborazione con il Dr Little Crispin, paleontologo dell’Università di Leeds, il team ha poi correlato i dati ecologici con i dati sui cambiamenti di temperatura, il livello del mare e le concentrazioni di ossigeno.

“Abbiamo esaminato i campioni e individuato tutti i fossili,  registrandone l’abbondanza relativa”, ha dichiarato la Dr.ssa Silvia Danise. “Poi abbiamo eseguito le analisi ecologiche per determinare in che modo l’ambiente marino abbia cambiato le comunità del fondo marino nel tempo”.

Nella successione dei sedimenti litologici è stata individuata una zona priva di fossili, una cosiddetta “zona morta”, che non ha mostrato la presenza di alcuna forma di vita. A questa zona ne è seguita una successiva con evidenti prove di un ritorno della vita, ma con nuovi fossili.

In pratica, nuove specie hanno preso il posto delle precedenti.

Anche negli oceani attuali si riscontrano punti di minima ossigenazione e lì si trovano “zone morte”, prive di organismi, fatto che testimonia l’insorgenza di cambiamenti ambientali.

I modelli di circolazione oceanica prevedono che i cambiamenti climatici riducano i livelli di ossigeno disciolto nelle acque, sia in modo diretto, con l’incremento del riscaldamento, sia   indirettamente, cambiando i modelli delle precipitazioni, il deflusso dei nutrienti e l’eutrofizzazione. Ognuno di questi fattori incrementa anche il numero di zone colpite da ipossia (zone dove l’ossigeno disciolto è minore di 2 ml per litro), e l’anossia (la mancanza completa di ossigeno).

Uno degli obbiettivi principali dei biologi marini è capire gli effetti dell’ipossia sugli organismi marini, sia su scala spaziale che temporale. Questi eventi di carenza di ossigeno possono colpire zone costiere stagionalmente o in scarsa misura, ma in base alla durata e alla gravità del fenomeno ci possono volere anni o anche decenni per il recupero della composizione della comunità originaria, quando addirittura non si abbia la perdita completa di alcune specie e quindi una comunità molto diversa dalla precedente.

Le estinzioni e i cambiamenti del passato sono sicuramente legati a episodi di ipossia e anossia e questa analogia con quanto accade oggi è inquietante e induce a riflettere.

L’obiettivo di questo studio era analizzare il cambiamento di comunità bentoniche in un certo intervallo di tempo del passato mentre era in atto un riscaldamento globale caratterizzato da diffuse condizioni di ipossia e anossia in ambienti marini, proponendo di vedere la risposta delle comunità marine ai cambiamenti di livello del mare, alle diverse concentrazioni di ossigeno e alle variazioni delle temperature. E come questi eventi fossili fossero paragonabili a quanto sta accadendo alle comunità marine attuali.

“I risultati mostrano in dettaglio come le comunità fossili del Giurassico siano mutate radicalmente in seguito alle variazioni dei parametri ambientali, cioè l’aumento del livello del mare e della temperatura e la diminuzione dei livelli di ossigeno” ha commentato Twitchett.

“I modelli dei cambiamenti subìti da questi ecosistemi del Giurassico rispecchiano strettamente i cambiamenti che si verificano quando le attuali comunità marine sono esposte a diminuzione dei livelli di ossigeno. Simili stadi ecologici possono essere riconosciuti quindi sia nelle comunità fossili che nelle attuali, nonostante le differenze delle specie e la scala, spaziale o temporale, su cui vengono condotti gli studi”.

Leonardo Debbia
23 febbraio 2013

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