Cambiamento climatico e acidificazione danneggeranno tutte le forme di vita marina

[26 agosto 2013]

L’acidificazione degli oceani potrebbe cambiare gli ecosistemi dei nostri mari entro la fine di questo secolo. A dirlo sono i biologi dell’Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (Awi), che hanno valutato per la prima volta la portata di questo cambiamento inquietante ed hanno pubblicato la ricerca Sensitivities of extant animal taxa to ocean acidification su Nature Climate Change.

Il team tedesco ha elaborato e analizzato tutti i dati disponibili sulla reazione degli animali marini all’acidificazione degli oceani e ha scoperto che «Mentre la maggior parte delle specie animali studiate sono affette dall’acidificazione degli oceani, i rispettivi impatti sono molto specifici».

Gli oceani assorbono più del 25% della CO2 di origine antropica emessa nell’atmosfera, rappresentano un pozzo naturale senza il quale la Terra sarebbe molto più calda, ma le capacità di stoccaggio sono limitate  e l’assorbimento di anidride carbonica non è senza conseguenze. La CO2 si scioglie nell’acqua, forma acido carbonico ed aumenta il pH degli oceani, colpendo molte creature marine. Negli ultimi anni molte ricerche si sono concentrate su come le singole specie reagiscono all’aumento della CO2 e dell’acidificazione, ma finora l’entità complessiva di questi cambiamenti sugli animali marini era in gran parte sconosciuta.

Per ottenere un quadro iniziale, Astrid Wittmann ed Hans-Otto Pörtner dell’Awi hanno esaminato tutti gli studi finora condotti che trattano delle conseguenze dell’acidificazione dell’oceano sulle specie marine di 5 taxa: coralli, crostacei, molluschi, vertebrati come pesci ed echinodermi come le stelle marine ed i ricci di mare. Alla fine avevano controllato  167 studi riguardanti più di 150 specie diverse. Per classificare questi risultati hanno utilizzato gli scenari di emissione di CO2 su cui si basano anche i rapporti Ipcc/Unfccc e che consentono di prevedere gli impatti delle diverse concentrazioni di CO2  in atmosfera in un lontano nel futuro. Lo studio è stato condotto all’interno del Fifth Assessment Report  dell’Intergovernmental Panel on climate change (pcc)  ed ha lo scopo di fare una panoramica delle attuali conoscenze scientifiche sulla acidificazione degli oceani. «Per noi era importante non solo per presentare i risultati delle ricerche degli ultimi anni, ma per valutare gli impatti che i cambiamenti climatici avranno sulle specie» evidenzia Pörtner.

Secondo la Wittmann, «I risultati di questa nuova valutazione sono chiari. Il nostro studio ha dimostrato che tutti i gruppi animali che abbiamo considerato sono influenzati negativamente da maggiori concentrazioni di anidride carbonica. Soprattutto coralli, echinodermi e molluschi sono molto sensibili ad una diminuzione del valore di pH. Alcuni echinodermi come le fragili stelle hanno minori prospettive di sopravvivenza ai valori di biossido di carbonio previsti per il 2100. Per contro, solo più alte concentrazioni di anidride carbonica sembrerebbero avere un impatto su crostacei come il granchio ragno  dell’Atlantico o il granchio edibile. Tuttavia, la sensibilità degli animali a un valore di pH in declino può aumentare se aumenta simultaneamente la temperatura del mare».

Gli scienziati tedeschi hanno determinato le conseguenze dell’acidificazione degli oceani secondo le fisiologiche delle singole specie: «Per esempio, abbiamo preso in considerazione se il metabolismo, la crescita, la calcificazione o il comportamento cambiano ad alte concentrazioni di biossido di carbonio – spiega  Pörtner – La  ragione per la quale taxa diversi reagiscono in modo diverso all’acidificazione degli oceani è che si differenziano fondamentalmente in termini di funzioni corporee. Mentre i pesci, per esempio, sono fisicamente molto attivi e sono in grado di bilanciare molto bene eventuali iniziali cadute del valore di pH nel sangue, questo è più difficile per i coralli. Trascorrono tutta la loro vita in un posto e non possono compensare anche un più alto livello di anidride carbonica nel corpo perché mancano di meccanismi fisiologici efficienti. La mancata compensazione del  valore del pH nei fluidi corporei può causare, ad esempio, il calo della calcificazione nel corallo, cioè il suo scheletro calcareo non è più protetto dall’erosione e non può più essere riparato o sviluppato.

Il fatto che i pesci possono far fronte con l’acidificazione degli oceani meglio dei coralli è evidente anche gettando uno sguardo sul lontano passato: «Abbiamo confrontato i nostri risultati con le morie di specie circa 250 e 55 milioni di anni fa, quando la CO2 aveva raggiunto elevate concentrazioni – dice Pörtner . Nonostante i dati relativamente grezzi, siamo stati in grado, con il contributo di campioni di sedimenti del passato, di scoprire sensibilità simili negli stessi  taxa animali. La diffusione dei coralli e la dimensione delle barriere coralline è crollata  drasticamente 55 milione anni fa, mentre i pesci hanno dimostrato una grande capacità di adattamento e sono stati in grado di estendere ulteriormente il loro dominio».

La constatazione che in passato i esci non sono stati molto sensibili all’acqua più acida ha sorpreso molto gli scienziati, perché i risultati delle attuali ricerche indicano che i pesci nella fase larvale sono molto sensibili all’acidificazione degli oceani. «Forse, non tutti gli effetti che stiamo misurando sono decisivi per il destino di una specie a  lungo termine».

Comunque, i due ricercatori tedeschi confermano che «Tutti i gruppi di animali che abbiamo considerato sono influenzati negativamente da concentrazioni superiori di anidride carbonica» e le specie commerciali che mostrano effetti negativi dell’acidificazione includono le ostriche ed il merluzzo. Se le emissioni di CO2 continuano a crescere all’attuale ritmo, minacciano di innescare estinzioni di massa molto più veloci di quelle che il nostro pianeta ha sperimentato milioni di anni fa, per Pörtner. «Il pericolo è che stiamo spingendo le cose troppo in fretta e troppo forte verso una crisi evolutiva. Siamo al rischio di causare estinzioni. Non possiamo dare con certezza l’anno in cui la gente inizierà a riferire di estinzioni dovute  ai cambiamenti climatici. Dipende da  quanto cambiamento di temperatura e concentrazioni di CO2 permetteremo. Quando si prendono in considerazione gli effetti dei gas serra, potrebbero accelerare gli effetti negativi, perché la temperatura che una specie può sopportare in condizioni più acide può essere inferiore».

A concentrazioni di CO2 nell’atmosfera tra 500  e 650 parti per milione, gli effetti negativi superano quelli positivi anche per i pesci, ma non ancora per i crostacei. A concentrazioni più elevate, tutti i taxa sono compromessi. «Tutti i gruppi di animali che abbiamo preso in considerazione sono influenzati negativamente da concentrazioni superiori di anidride carbonica», conclude la Wittmann.