Lo studio “Smooth and Spiky: The Importance of Variability in Marine Climate Change Ecology”, pubblicato su Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics da Jon Witman della Brown University, Andrew Pershing di Climate Central e John Bruno dell’University of North Carolina - Chapel Hill, propone un nuovo approccio per esaminare gli effetti del cambiamento climatico sugli ecosistemi marini che può fornire una comprensione più accurata delle risposte al cambiamento climatico e previsioni per le conseguenze future.
Secondo i ricercatori, lo studio «Evidenzia l’interazione tra la tendenza del riscaldamento climatico e le fluttuazioni della temperatura locale. Queste due proprietà causano il verificarsi di eventi atipicamente caldi, come le ondate di caldo marino, con frequenza e magnitudo crescenti».
Per Witman, professore di biologia alla Brown University, «L’interazione tra il clima in costante riscaldamento e i picchi delle temperature locali tende a essere sottovalutata. Gli studi sui cambiamenti climatici spesso si concentrano sulla tendenza del riscaldamento globale. Ma anche gli organismi nell’oceano subiscono fluttuazioni di temperatura, e questo è meno studiato e quindi meno compreso. Quello che stiamo cercando di fare è aggiungere più realtà agli studi sui cambiamenti climatici oceanici, considerando sia il trend al rialzo e graduale del riscaldamento climatico, sia la variabilità al di sopra di tale trend«.
Lo studio propone un nuovo approccio per comprendere e modellare gli effetti del cambiamento climatico marino, con suggerimenti per la ricerca futura. Witman rvidenzia che il corallo è un esempio che illustra la necessità di un nuovo approccio: «Mentre un organismo come il corallo sta già cercando di adattarsi alla tendenza all’aumento delle temperature, subisce poi un’ondata di caldo, che provoca un ampio e improvviso picco di temperatura. I picchi di temperatura tendono a portare allo sbiancamento dei coralli, ovvero quando i coralli metabolicamente stressati espellono le alghe microscopiche benefiche che vivono al loro interno e diventano bianchi. Se la temperatura rimane alta e le alghe non riescono a ritornare al corallo ospite, il corallo sbiancato morirà».
Witman ha ricordato «Le ondate di caldo nel Mediterraneo che hanno portato ad un aumento dello sbiancamento dei coralli e alla morte dei coralli e delle gorgonie. Eventi estremi come le ondate di caldo possono alterare o danneggiare gli ecosistemi marini in modi che li rendono più vulnerabili sia ai cambiamenti climatici progressivi che alle prossime fluttuazioni della temperatura. Un modello più realistico potrebbe aiutare gli scienziati a identificare meglio le aree in cui è più probabile che i coralli muoiano in un evento estremo, lasciando a rischio nel tempo gli organismi che dipendono dai coralli». In altri casi, la variabilità della temperatura può portare ad una risposta opposta nell’organismo colpito: la capacità di acclimatarsi o adattarsi alle temperature estreme, a seconda della loro frequenza e intensità. Witman. Spiega che «Queste risposte a eventi variabili come le ondate di calore si aggravano e sono aggravate dagli effetti causati dall’aumento rapido e costante delle temperature oceaniche»
Nel loro studio, Bruno, Pershing e Witman hanno analizzato come gli organismi e le comunità si adattano o si adeguano sia a trend regolari che a cambiamenti variabili, poi hanno esaminato i processi che influenzano la velocità con la quale le comunità marine si adattano ai cambiamenti nel loro ambiente fisico, così come quei processi che potrebbero ostacolare l’adattamento o l’acclimatazione. I ricercatori hanno sottolineato che «Tutti questi fattori illustrano perché è fondamentale considerare entrambi i tipi di cambiamento quando si studia il clima marino».
Witman spiega ancora: «Se studiamo solo il modo in cui gli organismi rispondono al trend regolare, perdiamo tutta la variabilità che sta guidando il cambiamento ecologico- Non è solo una questione di peggioramento dello stress fisiologico nel tempo, ci sono anche eventi variabili che hanno i loro effetti a catena».
Nello studio, i ricercatori hanno creato un modello globale che mostra la variabilità della temperatura rispetto al trend, evidenziando le regioni in cui è probabile che le temperature estreme abbiano effetti particolarmente deleteri e le notizie non sono buone: «Nelle aree del Golfo del Maine, del Mar dei Caraibi e del Mar Mediterraneo, ci sono alte probabilità di eventi di riscaldamento eccezionali e “sorprese ecologiche”. La ricerca mostra che le specie fondamentali di queste regioni, come alghe e coralli, hanno già subito sostanziali cambiamenti legati al clima».
Witman conclude: «Queste aree, in particolare, meritano indagini per migliorare la nostra comprensione di ciò che accadrà in futuro, così come la nostra concezione di ciò che chiamiamo “il nuovo oceano"».
