Non bastano i dati sul riscaldamento globale per prevedere l'estinzione degli animali

Le lucertole saranno le prime a estinguersi per il riscaldamento globale? Dipende dall’ombra

Il cambiamento climatico può avere effetti più gravi di quanto finora previsto

[9 settembre 2016]

estinzione

Quasi il 40%  per cento della popolazione di lucertole del mondo potrebbero estinguersi entro il 2080, perché la terra si sta riscaldando più velocemente di quanto queste popolazioni di sauri siano in grado di adattarsi.

Ma il nuovo studio “Configuration of the thermal landscape determines thermoregulatory performance of ectotherms”, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Science da un team di ricercatori statunitensi, dimostra che, per essere più precisi,  i modelli di previsione devono contenere molti più dati su come l’ombra è distribuita negli habitat di un animale.

Secondo Raymond Huey, professore emerito di biologia all’università di Washington «Si tratta di un documento che fa fare un importante passo avanti. Gli scienziati che studiano il riscaldamento climatico saranno ora costretti a valutare la distribuzione spaziale delle chiazze di sole e ombra e non solo a calcolare la frazione di una zona che è al sole o all’ombra. Francamente, questo rende la nostra ricerca molto più difficile, ma anche molto più interessante».

I ricercatori statunitensi fanno notare che «Anche un piccolo cambiamento nella temperatura corporea può avere un effetto drammatico su un organismo, come quando la temperatura di una persona aumenta di uno o due gradi. I rettili, tra cui lucertole, regolano la loro temperatura corporea spostandosi tra le zone calde e fredde nei loro home range». Huey aggiunge: «Non è solo la proporzione relativa di zone calde e fredde che ha effetti sui quanto bene una lucertola sia in grado di regolare le sue temperature, ma anche il modo in cui sono distribuite nello spazio». Per esempio, le lucertole spinose esaminate dallo studio regolano le loro temperature molto più efficientemente  quando hanno a disposizione molte piccole zone d’ombra che si possono facilmente raggiungere per rinfrescarsi, invece che una grande zona d’ombra in uno spazio completamente aperto.

Il principale autore dello studio, Mike Sears del Dipartimento di scienze biologiche della Clemson University, spiega a sua volta: «A seconda della complessità del contesto, le precedenti stime dell’estinzione potrebbero essere troppo alto o potrebbero non essere abbastanza alte». Un altro autore dello studio, Mike Angilletta della School of life sciences dell’Arizona State University, sottolinea che «Il vero timore è che la ricerca precedente abbia sottovalutato il rischio di estinzione. La maggior parte dei modelli assumono che un animale possa stare ovunque nel suo ambiente, in qualsiasi momento, il che non tiene conto della quantità di energia che un animale spende per regolare la sua temperatura. Gli animali devono muoversi alla ricerca di ombra, il che rende la fase di raffreddamento più difficile quando le zone d’ombra sono molto distanti».

Sears ha passato 20 anni a studiare le lucertole e dice che «I rettili sono particolarmente adatti per gli studi sui cambiamenti climatici perché  sono come piccoli termostati che funzionano in giro».

Per Huey, «Ciò che rende questo notevole studio è che affronta tre questioni allo stesso tempo. Sviluppa originali e altamente sofisticate simulazioni al computer  degli schemi di movimento degli animali in ambienti termici complessi. Aggiunge esperimenti su larga scala di schemi di movimento vero e proprio dell’animale sul campo. Infine, dimostra che il riscaldamento climatico – in paesaggi termici realistici – può avere effetti più gravi di quanto finora previsto».

Quando Sears si è interrogato sui modelli attuali, ha costruito una simulazione al computer per testare le loro ipotesi. Una  lucertola digitale seguiva gli algoritmi che regolavano la temperatura del corpo in maniera più efficiente. In un ambiente virtuale, le lucertole digitali di Sears gli hanno fatto capire quanta energia spendevano per regolare a loro temperatura corporea quando l’ombra era concentrata solo in un’area o in macchie distanziate. Quando l’area d’ombra veniva dispersa in un ambiente simulato, le lucertole digitali erano in grado di regolare la loro temperatura in modo più efficiente: avevano bisogno di meno energia per spostarsi da una piccola zona in ombra all’altra. Quando ombra era isolata in un unico posto, le lucertole dovevano spostarsi più lontano a caccia di cibo, il che richiedeva più energia.

Sears, Angilletta e i loro colleghi hanno poi testato la loro modello al computer sul campo, con delle vere lucertole che vivono a circa 80 miglia a sud di Albuquerque, New Mexico. Nell’arco di due estati, i ricercatori e i loro studenti hanno recintato 9 “arene”, ognuna di 20 per 20, e per imitare l’ombra delle simulazione al computer hanno realizzato una copertura di stoffa della stessa superficie in  ogni arena, ma le coperture erano disposte in modo diverso: una era ricoperta da un unico panno che faceva ombra, quattro da diverse coperture di  medie dimensioni di ombra o da 16 piccole chiazze d’ombra. Ogni gruppo di lucertole ha trascorso due giorni in ogni ambiente e la loro temperatura corporea è stata monitorata attraverso piccoli, sensori impiantati chirurgicamente. Quando le lucertole stavano nell’arena con un’unica grande zona d’ombra, le loro temperature variavano del 12% in più rispetto a quando erano in un’arena con 4 o zone d’ombra e il 10% in più rispetto di quando erano in un’arena con 16 zone d’ombra. Quindi, più zone d’ombra significano una più accurata termoregolazione. Questi risultati corrispondevano al computer model di Sears: «Nelle simulazioni, le lucertole digitali sperimentavano un 9% in più di variazione della temperatura corporea quando l’ombra veniva fornita in un’unica zona, rispetto a una di 4 patch o 16 patch».

Huey ha paragonato il comportamento della lucertola a «correre attraverso una calda spiaggia di sabbia a piedi nudi per raggiungere una macchina parcheggiata sulle sabbie fresche dall’oceano. Come quel ragazzo, mi sono basato sull’importanza della distribuzione spaziale delle risorse termali. Ma Sears e i colleghi portano questo tema ad un nuovo livello generale e sofisticato e dimostrano come la distribuzione di chiazze d’ombra influisce sulla capacità delle lucertole di utilizzare un comportamento per regolare la loro temperatura corporea, e anche perché la comprensione della distribuzione sarà fondamentale per prevedere le risposte biologiche al riscaldamento climatico»

La ricerca ha confermato l’intuizione di Sears  che «Le temperature globali non sono sufficienti per prevedere quanto bene una specie riuscirà sopravvivere. Se vogliamo davvero capire come le popolazioni di organismi risponderanno ai cambiamenti climatici, non possiamo usare un semplice metodo back-of-the-envelope. Dobbiamo pensare ad un livello più  raffinato di quanto abbiamo fatto finora».

Sears conclude: «In generale,  le lucertole che vivono in luoghi già caldi probabilmente soffriranno per l’aumento delle temperature, mentre le lucertole che vivono in luoghi freschi potrebbero effettivamente beneficiarne in qualche misura. Tutto il resto sono scommesse in corso, perché ciò che il nostro studio suggerisce è che come i cespugli sono collocati in un ambiente potrebbe davvero avere un impatto sulle lucertole tanto quanto la temperatura stessa».