L’acidificazione degli oceani ha modificato la struttura dei gusci delle cozze

Effetti drammatici negli ultimi 10 anni, ma ecologia ed evoluzione potrebbero salvarci da un mare senza cozze

[10 gennaio 2018]

Per migliaia di anni, i gusci delle cozze della California sono stati formati da lunghi cristalli cilindrici di calcite organizzati in file ordinate e verticali, ma lo studio “A mineralogical record of ocean change: Decadal and centennial patterns in the California mussel” pubblicato su Global Change Biology da un team di ricercatori statunitensi e scozzesi rivela che con l’accelerazione dell’acidificazione degli oceani negli ultimi 15 anni, i gusci dei mitili hanno subito drammatici cambiamenti strutturali e che ora sono costruiti invece da minerali disorganizzati e disomogenei.

Sophie McCoy, del Dipartimento di scienze biologiche  della Florida State University– Tallahassee, la leader del team di ricerca composto anche da scienziati delle università di Chicago e Glasgow, spiega che «Quello che abbiamo osservato nelle conchiglie più recenti è che i cristalli sono piccoli e disorientati. Questi sono cambiamenti significativi nel modo in cui questi animali producono i loro gusci, che possono essere legati a una chimica dell’oceano in continuo cambiamento».

Per documentare questi cambiamenti, i ricercatori statunitensi e scozzesi hanno studiato esemplari di mitili californiani raccolti in diversi periodi dall’isola di Tatoosh al largo della punta nord-occidentale dello Stato di  Washington. I gusci delle cozze attuali sono stati paragonati ai gusci degli anni ’70 e alle conchiglie fornite dal locale Makah Cultural and Research Center che risalgono a migliaia di anni fa. E’ così che hanno scoperto che mentre la struttura della mineralogia delle conchiglie era rimasta costante per secoli, le conchiglie raccolti negli ultimi 15 anni mostrano fortissimi  cambiamenti strutturali.

La McCoy spiega ancora: «Quando le cozze sono pronte a costruire le loro conchiglie, per prima cosa depongono una zuppa amorfa di carbonato di calcio, che poi  la ordinano e la organizzano. I gusci più recenti,  appena iniziato ad accumulare quella zuppa di carbonato di calcio dove deve andare, poi la lasciano lì in disordine».

I ricercatori, hanno anche scoperto che i gusci di cozze più recenti hanno livelli elevati di magnesio: un segno che il processo di formazione della conchiglia è stato interrotto. Solitamente, i gusci sani sono composti principalmente di carbonato di calcio e il magnesio incorporato in un guscio è il prodotto di tracce di magnesio ambientale. La McCoy sottolinea che «Quando nello scheletro più magnesio si trova, questo segnala che l’organismo ha meno controllo su ciò che sta facendo».

L’aumento del magnesio scheletrico causa anche cambiamenti nella forza di importanti legami magnesio-ossigeno. La robustezza di questi legami è un indicatore del  livello di organizzazione di una conchiglia. La McCoy aggiunge: «Quando non c’è un chiaro schema geometrico nello scheletro, le forze del legame diventano più variabili ed è quello che stiamo vedendo nei gusci moderni. Non sono organizzati».

Questa tendenza a strutture di conchiglie disorganizzate e variabili osservata nell’ultimo decennio corrisponde al rapido aumento della acidificazione degli oceani innescata dal cambiamento climatico. Ma, mentre questi fattori di stress ambientale hanno reso le cozze della California particolarmente vulnerabile, la McCoy  fa notare che «La stessa variazione che deriva dagli scheletri disordinati potrebbe anche offrire alla specie un barlume di speranza. Un tema importante della scienza del cambiamento climatico è che l’aumento della variabilità potrebbe essere la nuova regola. “Sappiamo che il cambiamento climatico sta avvenendo ora e più velocemente di quello che la Terra ha sperimentato prima, ma vediamo anche che su tempistiche lunghe le cose tendono a livellarsi e  stabilizzarsi: la variabilità è la base della selezione naturale, e il fatto che ora si veda così tanta variabilità nei tratti individuali delle cozze significa che esiste la possibilità che la selezione naturale agisca».

La McCoy ha iniziato a studiare la struttura deli gusci delle cozze della California nel 2009, quando, poco dopo aver iniziato a lavorare per il suo dottorato, ha notato forti differenze visibili tra i gusci più vecchi e quelli più recenti. La ricercatrice racconta che «Il mio compito era quello di tagliare le cozze a metà e di perforare il guscio per misurare gli isotopi e, per caso, ho notato che i gusci più vecchi sembravano completamente diversi. Erano due volte più spessi, massicci e ci volva il doppio del tempo per tagliarli, ma alla fine abbiamo scoperto che questo era vero per altre conchiglie più vecchie trovate in vari siti in tutta la regione .E’ stato un po’ per caso. Vedevamo che i gusci stavano cambiando ma non eravamo esattamente sicuri di cosa stesse succedendo».

Ora, anni dopo quelle osservazioni iniziali, McCoy e il suo team hanno trovato il colpevole: il cambiamento climatico globale e i suoi effetti destabilizzanti sui nostri oceani. Ma secondo McCoy, questo non ci deve far essere troppo pessimisti: «Non so se questa specie avrà successo in futuro, ma ho troppa fiducia nei processi naturali dell’ecologia e dell’evoluzione per pensare che avremo degli oceani sterili, È vero che potremmo non avere tante specie di cozze, o che le loro popolazioni potrebbero essere più piccole e avere un areale più ristretto, ma non credo che avremo un oceano senza cozze».