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Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale

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Riscaldamento globale: entro 2100 pericolo estinzione per alghe e foreste marine

L’Università di Pisa partner dello studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, secondo il team di ricerca le regioni polari potrebbero essere l’ultimo rifugio per queste specie

Se non ci saranno interventi per mitigare subito le emissioni di gas serra, le foreste macroalgali e le fanerogame (fra cui Posidonia oceanica, una pianta superiore endemica del Mediterraneo) sono a rischio estinzione entro il 2100. Il riscaldamento globale rischia di provocare a livello mondiale una riduzione fra l’80 e il 90% degli ambienti adatti alla sopravvivenza di queste specie che potranno trovare rifugio solo nelle regioni polari. Lo scenario emerge da uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications e condotto dalle Università di Helsinki e di Pisa, dall’Istituto superiore per la protezione e la ricerca ambientale (ISPRA) e dal Centro di eccellenza australiano per la Biodiversità e il patrimonio naturale (CABAH).

Attraverso modelli statistici, la ricerca ha mappato la distribuzione di 207 specie, 185 macroalghe brune e 22 fanerogame, a partire dal 2015 con proiezioni annuali sino alla fine del secolo. Questi organismi, presenti attualmente in grande quantità sulle coste (le macroalghe occupano 2,63 milioni di km2 e le fanerogame 1,65), sono essenziali per la vita marina in quanto producono ossigeno attraverso la fotosintesi, immagazzinano anidride carbonica, contribuiscono a mantenere una elevata biodiversità, fanno da ‘nursery’ a numerose specie di pesci e crostacei di interesse commerciale e proteggono dall’erosione costiera.

“La questione è globale, le foreste macroalgali popolano le coste rocciose di tutto il mondo, dalla battigia ad alcune decine di metri di profondità – spiega il professore Lisandro Benedetti-Cecchi del dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa – Nel Mediterraneo queste sono costituite prevalentemente da alghe brune arborescenti del genere Cystoseira, piante le cui “chiome” si innalzano dal fondo per alcune decine di centimetri formando delle vere e proprie foreste in miniatura. Insieme a Posidonia oceanicale alghe arborescenti sono una riserva di energia che alimenta il funzionamento dell’intero sistema marino costiero e in ultima analisi la nostra vita sulla terraferma”.

L’impatto del cambiamento climatico non sarà comunque uniforme a livello globale, con zone che potranno perdere o guadagnare in termini di biodiversità, in un bilancio complessivo comunque negativo. Secondo la stime, le foreste di macroalghe e le fanerogame diminuiranno soprattutto in Europa, nel Mar Baltico, nel Mar Nero, nella costa pacifica del Sud America, nella penisola coreana e nelle coste nord-occidentali e sud-orientali dell’Australia.

Gli studi sul cambiamento climatico di solito riguardano l’ambiente terrestre, mentre il mare resta di solito relativamente inesplorato – conclude il professore Lisandro Benedetti-Cecchi – questo lavoro vuole ribaltare la prospettiva, e quantificare i cambiamenti globali che riguardano l’ecosistema marino”.

Riferimenti bibliografici:

Manca, F., Benedetti-Cecchi, L., Bradshaw, C.J.A. et al. Projected loss of brown macroalgae and seagrasses with global environmental change, Nat Commun 15, 5344 (2024), DOI: https://www.nature.com/articles/s41467-024-48273-6

Riscaldamento globale: entro 2100 pericolo estinzione per alghe e foreste marine; lo studio è pubblicato sulla rivista Nature Communications. Nell’immagine, Posidonia oceanica. Foto di Frédéric Ducarme, CC BY-SA 4.0

Testo e foto (ove non indicato diversamente) dall’Ufficio Stampa dell’Università di Pisa

Lo stress termico prolungato ha un effetto drammatico sugli animali selvatici e sull’intero ecosistema: il caso del falco grillaio (Falco naumanni)

Pubblicata su Global Change Biology una ricerca che dimostra sperimentalmente l’effetto drammatico che le ondate di calore possono avere su alcune specie di uccelli selvatici nell’area mediterranea. Lo studio è stato coordinato dall’Università degli Studi di Milano e condotto in stretta collaborazione con Università di Padova, CNR-IRSA, Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) e Provincia di Matera.

Milano/Padova – 27 luglio 2023 – Lo stress termico prolungato, connesso alla disidratazione e all’impossibilità di dissipare calore, può avere effetti drammatici sugli animali selvatici, in particolare sugli uccelli, fino a condurre alla morte. Per evitare questo esito infausto, basterebbe avere alcuni accorgimenti nella progettazione e costruzione delle strutture destinate ad ospitarli.

 

Lo stress termico prolungato ha un effetto drammatico sugli animali selvatici e sull’intero ecosistema: il caso del falco grillaio. Gallery, foto di Davorin Tome

Ecco la conclusione a cui sono giunti i ricercatori dell’Università degli Studi di Milano e dell’Università di Padova che, assieme all’Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA), al CNR-IRSA e alla Provincia di Matera, hanno appena pubblicato i risultati dell’esperimento empirico su Global Change Biology, in Open Access.

L’aumento di frequenza e intensità delle ondate di calore nell’area mediterranea negli anni recenti, una conseguenza della crisi climatica in atto, sta infatti avendo profonde ripercussioni sulla biodiversità di questa zona, ma lo studio degli effetti degli eventi estremi è tuttavia complicato dalla loro relativa imprevedibilità temporale e richiede studi di lungo periodo.

Lo studio è stato condotto a Matera durante le ondate di calore che hanno investito il sud Italia nel giugno 2021 e 2022, dove si sono registrate temperature superiori a 37°C per più giorni consecutivi, condizioni estreme di temperatura mai verificate in quest’area nei 20 anni precedenti. I ricercatori hanno sperimentato una metodologia innovativa di raffrescamento dei nidi, per quantificare sperimentalmente l’effetto dell’esposizione a ondate di calore intense e prolungate sul successo riproduttivo di una specie di uccello rapace coloniale caratteristico delle regioni mediterranee, il falco grillaio (Falco naumanni).

Matera ospita infatti ospita una delle maggiori colonie riproduttive mondiali di questa specie, con circa un migliaio di coppie nidificanti, ed è parte integrante del patrimonio culturale della città. Un tempo estremamente abbondante, il falco grillaio è un piccolo rapace migratore (circa 140 g) di interesse conservazionistico a livello europeo, tutelato dalla Direttiva Uccelli, che ha subito un drastico declino delle popolazioni nella seconda metà del secolo scorso, causato dall’intensificazione agricola e da eventi di siccità nella regione del Sahel dove trascorre l’inverno. Nelle regioni mediterranee, la specie nidifica in aree urbane, in cavità di edifici, monumenti e pareti rocciose, e frequenta spesso cassette nido posizionate appositamente dai ricercatori per studiarne l’ecologia e il comportamento riproduttivo e per favorirne la conservazione.

Il raffrescamento sperimentale è avvenuto mediante una semplice ombreggiatura delle cassette nido, che ha consentito di abbassare la temperatura interna delle cassette nido di circa 4°C rispetto a quelle non ombreggiate. Il successo riproduttivo della specie nelle cassette nido non schermate è stato drammaticamente ridotto: solo un terzo delle uova deposte ha generato pulcini pronti all’involo, mentre nelle cassette nido ombreggiate tale valore rientra nella norma (circa 70%). Nelle cassette nido non ombreggiate si sono verificati diffusi episodi di mortalità dei pulcini, tutti in corrispondenza con le giornate più calde (con temperatura dell’aria superiore a 37°C all’ombra e temperature interne delle cassette nido superiori a 44°C), mentre tali eventi sono risultati molto rari nelle cassette nido ombreggiate. Inoltre, i pulcini cresciuti in cassette nido schermate sono risultati essere in condizioni fisiche decisamente migliori e di taglia maggiore, caratteristiche che ne promuovono la sopravvivenza una volta involati.

“Questi risultati evidenziano come fenomeni di temperature estreme, in passato estremamente rari e in alcuni casi mai registrati prima, possano avere effetti profondi e molto rapidi sulle popolazioni di animali selvatici. Considerato che gli scenari di cambiamento climatico prevedono un ulteriore aumento della frequenza e intensità delle ondate di calore nei prossimi decenni, in particolare nella regione mediterranea, ciò potrebbe rappresentare una ulteriore grave minaccia per la biodiversità delle regioni colpite”spiega il prof. Diego Rubolini dell’Università Statale di Milano.

Tra l’altro, l’attuale persistenza dell’anticiclone africano ha determinato nel 2023 condizioni ancora più calde rispetto al 2021-2022 e i risultati preliminari delle nostre attività di monitoraggio indicano un effetto ancora peggiore sui falchi grillai rispetto a quanto osservato in precedenza.

“Questi risultati suggeriscono anche che limitati accorgimenti nella progettazione e costruzione di strutture destinate ad ospitare animali selvatici, come un incremento dell’isolamento termico delle cassette nido, debbano essere attentamente considerati in quanto possono favorire in maniera significativa il successo dei progetti di conservazione in uno scenario di riscaldamento globale”conclude il prof Andrea Pilastro, dell’Università di Padova.

Lo studio è stato realizzato con il parziale supporto del programma di finanziamento LIFE della Comunità Europea (progetto LIFE FALKON, www.lifefalkon.eu) e del MUR (PRIN 2017).

 

Testo dagli Uffici Stampa dell’Università Statale di Milano e dell’Università di Padova.

L’inquinamento atmosferico è un problema che occupa spesso le prime pagine dei giornali nel periodo autunno-inverno, quando nelle grandi città i livelli di polveri sottili salgono sopra i limiti di legge e scattano le consuete (e insufficienti) misure di blocco del traffico per cercare di ridurlo.

D’estate non se ne parla più, e sembra quasi che il problema scompaia. E invece no, cambia solo termini. L’osservato speciale dei mesi estivi è un altro, l’ozono. Vediamo quindi di che si tratta, come si forma e quali sono i limiti di legge.

L’ozono stratosferico

Conosciamo l’ozono (O3) come composto fondamentale per la vita sulla Terra, in quanto, in stratosfera, filtra le radiazioni UV del Sole dannose per la vita. Queste radiazioni possono causare tumori della pelle o incidere sul sistema immunitario, così come possono causare alterazione di alcuni ecosistemi, in particolare quelli acquatici, e influire così su catene alimentari e cicli biogeochimici.

ozono stratosferico
L’ozono nella stratosfera è fondamentale per la vita sulla Terra. (Foto di Arek Socha da Pixabay)

L’assottigliamento dello strato di ozono stratosferico (o “ozonosfera”), causato in particolare da composti clorurati e fluorurati derivanti da attività umana (applicazioni industriali e prodotti di consumo come frigoriferi, condizionatori d’aria ed estintori), è stata grande fonte di preoccupazione a livello globale in particolare dalla seconda metà degli anni ’80 e ha portato al bando quasi totale di CFC e di altre sostanze alogenate.

L’ozono troposferico

Lo stesso composto, fondamenta negli strati alti dell’atmosfera, risulta invece dannoso se presente in elevate quantità a livello di troposfera, ovvero, se presente nella parte di atmosfera in cui viviamo e respiriamo.

La molecola di ozono
Struttura della molecola di ozono. Immagine di Ben Mills, generata in Accelrys DS Visualizer, in pubblico dominio

L’ozono è un inquinante secondario, che si forma in presenza di inquinanti precursori (ossidi di azoto NOx e composti organici volatili – COV) e forte radiazione luminosa. Per questo motivo è un inquinante tipicamente estivo, a causa della maggiore luce solare è in questo periodo dell’anno che si forma in quantità maggiori, insieme ad altri inquinanti atmosferici dannosi (formaldeide, nitrato di periossiacetile acido nitrico), e viene spesso chiamato anche “smog fotochimico”. 

I precursori dell’ozono possono essere di origine naturale (come eruzioni vulcaniche o incendi spontanei), ma in modo più prevalente sono di origine antropogenica (traffico veicolare e attività industriali).

L’esposizione ad alte concentrazioni di ozono è potenzialmente pericolosa per la salute umana, in quanto è altamente irritante per le vie respiratorie e può causare malattie polmonari, insufficienza respiratoria e tumori. Sulla vegetazione, provoca effetti visibili alle foglie, e conseguente alterazione della fotosintesi e della crescita della pianta.

Il monitoraggio

L’ozono è uno dei composti principali monitorati costantemente per valutare la qualità dell’aria, insieme a polveri sottili (PM10 e PM2,5) e biossido di azoto. I limiti di concentrazione sono stabiliti dal D.Lgs 155/2010.

Limiti di legge dell'ozono troposferico
Fonte: elaborazione da D. Lgs. 155/2010

Per capire meglio questi valori, ecco le definizioni, così come riportate dal D.Lgs. 155/2010: 

  • soglia di informazione: livello oltre il quale sussiste un rischio per la salute umana in caso di esposizione di breve durata per alcuni gruppi particolarmente sensibili della popolazione nel suo complesso ed il cui raggiungimento impone di assicurare informazioni adeguate e tempestive; 
  • soglia di allarme: livello oltre il quale sussiste un rischio per la salute umana in caso di esposizione di breve durata per la popolazione nel suo complesso e il cui raggiungimento impone di adottare provvedimenti immediati;
  • obiettivo a lungo termine: livello da raggiungere nel lungo periodo mediante misure proporzionate, al fine di assicurare un’efficace protezione della salute umana e dell’ambiente.

Tra questi, il parametro principale da prendere in considerazione è l’obiettivo a lungo termine.  Secondo i dati più recenti forniti dall’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), nel 2018 sulle 312 centraline di monitoraggio sparse sul territorio nazionale, in ben 291 (il 92%) è stato superato il valore limite per questo parametro, e i valori più elevati sono stati riscontrati nel Nord Italia.

Il monitoraggio degli inquinanti atmosferici spetta alle Arpa, ovvero alle Agenzie regionali per la protezione ambientale, che quotidianamente pubblicano sui loro siti Internet i valori riscontrati e emanano così dei bollettini sulla qualità dell’aria. Per esempio, l’Arpa Lombardia riporta i dati in una mappa e consente la ricerca per composto e per comune. Se volete quindi conoscere la situazione dalle vostre parti, sapete dove cercare.  

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Foto di Albrecht Fietz da Pixabay