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Lago Baikal: strategie di protezione di un ecosistema ‘unico’

Il lago Baikal, situato nella Siberia meridionale, è il lago più antico e più vasto della Terra.

Il suo bacino si è formato tra i 25 e i 30 milioni di anni fa e contiene circa il 20 per cento di tutte le acque dolci del pianeta.

Con un’estensione di 636 chilometri di lunghezza e un volume d’acqua pari a circa 23mila chilometri cubi, è più grande dei cinque grandi laghi del Nord America messi insieme.

La sua profondità supera i 1600 metri ed è uno dei laghi più freddi: la temperatura media dell’acqua vicino alle rive è di soli 6°C.

“L’acqua è cristallina, ha un basso contenuto di sale e di nutrienti ma è estremamente ricca di ossigeno, persino sul fondo”, afferma Till Luckenbach, ecotossicologo presso il Centro di Ricerca ambientale Helmholtz – UFZ, in Germania.

Nel corso della sua storia evolutiva, le particolari condizioni del lago Baikal hanno favorito lo sviluppo di una fauna unica al mondo. Circa l’80 per cento delle 2600 specie viventi nel lago sono endemiche; vale a dire che, essendosi adattate alle sue condizioni ambientali estreme, non si ritrovano in nessun’altra parte della Terra.

Tuttavia, gli studiosi ignorano se questa fauna particolare riuscirà per il futuro a mantenersi così diversificata.

Il lago, infatti, si trova in una regione in cui il riscaldamento globale è particolarmente intenso.

Negli ultimi 50 anni la temperatura superficiale delle acque è salita di 1,5 °C.

“Ed è tuttora in aumento”, puntualizza Luckenbach. “Durante l’inverno, la copertura ghiacciata del lago diminuisce costantemente ed ha una durata sempre più breve, mentre l’inquinamento chimico è rilevante. Dato che in passato le condizioni ambientali sono rimaste stabili per molto tempo, questi cambiamenti sono da considerarsi drammatici”.

Un team internazionale di ricercatori del Centro Helmholtz, dell’Università di Irkutsk, in Russia, dell’Istituto Alfred Wegener (AWI) di Bremerhaven e dell’Università di Lipsia, ha lavorato ad un progetto comune, comprendente diversi studi, per scoprire le ricadute su questa fauna unica del lago seguite alle variazioni delle temperature dell’acqua e all’aumento dell’inquinamento chimico.

Sono stati presi come organismo-modello due specie autoctone di anfipodi, appartenenti al genere Eulimnogammarus, e ne sono state esaminate le relativi reazioni al cambiamento delle condizioni ambientali.

Gli anfipodi sono crostacei cui è assegnata un’importante funzione ecologica, dato che si nutrono di materiale organico, mantengono l’acqua pulita e sono il cibo preferito dei pesci; un ruolo chiave nella catena alimentare, che li rende perfetti organismi modello per gli studi ecotossicologici.

Uno studio dell’Università di Irkutsk sulla sensibilità alla temperatura di questi anfipodi ha appurato che una di queste due specie (E. cyaneus) può tollerare temperature dell’acqua fino a circa 20°C, quelle che si possono avere, in estate, in prossimità delle rive del lago.

E. cyaneus continua a produrre un livello costante di ‘proteine da shock termico’, utilizzate per proteggere importanti molecole proteiche nell’organismo, che verrebbero danneggiate dalle temperature elevate.

L’altra specie, E. verrucosus, per sfuggire all’aumento della temperatura dell’acqua, produce invece meno proteine da shock termico, ma migra nelle regioni più profonde e più fredde del lago.

“Se le temperature dell’acqua aumentano a causa del cambiamento climatico, le conseguenze interessano non solo le singole specie, ma compromettono l’equilibrio dell’intero ecosistema”, avverte Luckenbach.

Secondo lo studioso, ulteriori aumenti delle temperature estive rappresenterebbero un pericolo estremo, sia per E. cyaneus, che potrebbe non sopportare soglie più elevate, che per

  1. verrucosus, che qualora dovesse migrare più in profondità, si troverebbe a competere per la sopravvivenza con altri anfipodi già presenti nelle acque profonde.

Nello studio, pubblicato su Environmental Science and Technology, il team di ricercatori ha descritto le reazioni di queste due specie anche all’inquinamento chimico.

Gli animali sono stati esposti al cadmio, che è servito come tossina-modello. Sebbene l’acqua del lago Baikal sia ancora in gran parte incontaminata, il cadmio è un inquinante ambientale relativamente frequente, la cui tossicità lo rende estremamente nocivo per gli ecosistemi.

Il fiume Selenga, il più grande affluente del lago, che porta le acque di scarico dalla regione mineraria della Mongolia, è sempre più inquinato e, per di più, l’inquinamento giunge anche per via aerea dalla regione industriale di Irkutsk.

Le reazioni degli anfipodi sono state analizzate in laboratorio.

“All’aumento dell’inquinante chimico nell’acqua, la specie più piccola (E. cyaneus) ne ha aumentato l’assorbimento più velocemente e non è sopravvissuta neanche a basse concentrazioni”, spiega Lena Jakob, ecofisiologista dell’AWI. “E. verrucosus, invece, in presenza di basse concentrazioni di cadmio, ha rallentato il proprio metabolismo. Un segnale di sofferenza, dato che gli animali potrebbero evitare di alimentarsi, non riproducendosi più e finendo per soccombere ai predatori.

La conclusione è che anche un livello basso ma costante di inquinamento chimico potrebbe avere ripercussioni massicce su tutto l’ecosistema”.

In un altro studio, i ricercatori dell’UFZ, in collaborazione con esperti di bioinformatica dell’Università di Lipsia, sono riusciti ad ottenere le prime conoscenze sul genoma di E. verrucosus, che hanno scoperto sorprendentemente grande – tre volte le dimensioni di quello umano – conoscenze che serviranno come base per ulteriori approfondimenti sulle strategie d’adattamento fisiologico adottate dalle faune per fronteggiare il mutamento delle condizioni ambientali.

Leonardo Debbia

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