Gli impatti dei cambiamenti climatici sui sistemi di acqua dolce possono ridurre la nutrizione e aumentare la tossicità alla base della rete alimentare, secondo una ricerca del Dartmouth College e della Swedish University of Agricultural Sciences. La ricerca, pubblicata su Scientific Reports, si è concentrata sugli effetti del riscaldamento delle temperature dell’acqua e dell’imbrunimento, della stessa, ovvero uno scolorimento dell’acqua causato dall’aumento della materia organica disciolta, utilizzando ambienti esterni controllati noti come mesocosmi.
“Gli scenari di cambiamento climatico prevedono aumenti della temperatura e della fornitura di materia organica dalla terra all’acqua“, ha affermato Pianpian Wu, borsista post-dottorato a Dartmouth e autore principale dello studio. “Per la prima volta, abbiamo utilizzato sistemi di mesocosmo manipolati per testare gli effetti del riscaldamento e della doratura”. Nello scenario climatico previsto di maggiore riscaldamento, cambiamento dei modelli di precipitazione e livelli più elevati di materia organica disciolta, lo studio ha esaminato il destino degli acidi grassi polinsaturi nutrienti e del metilmercurio tossico nella catena alimentare.
La ricerca ha scoperto che una combinazione di acqua più calda e più marrone ha portato a un maggiore trasferimento di metilmercurio dall’acqua al fitoplancton alla base della rete alimentare. Sono state osservate anche concentrazioni inferiori di acidi grassi polinsaturi essenziali nel fitoplancton.
Gli acidi grassi polinsaturi a catena lunga, come omega-3 e omega-6, supportano la crescita e la sopravvivenza della vita animale e vegetale fornendo energia e regolando il sistema immunitario. Il metilmercurio è una forma di mercurio che viene facilmente assorbita dagli organismi viventi e agisce come una potente neurotossina. “La riduzione degli acidi polinsaturi alla fine dell’esperimento sul mesocosmo con effetti sia di riscaldamento che di imbrunimento è stata preoccupante“, ha affermato Wu, che ha iniziato la ricerca come dottorando presso l’Università svedese di scienze agrarie.
Il fitoplancton è il principale fornitore di acidi grassi polinsaturi negli ecosistemi acquatici. Secondo lo studio, il fitoplancton meno nutriente che risulta dalla doratura e dall’acqua più calda causa l’esposizione di organismi di livello superiore, come zooplancton, pesci, altri animali selvatici e umani, a più metilmercurio poiché consumano di più per raggiungere le quote di acidi grassi. “Questo studio mostra che la qualità del cibo alla base delle reti trofiche acquatiche si deteriora con il cambiamento climatico“, ha affermato Kevin Bishop, professore presso l’Università svedese di scienze agrarie e ricercatore senior dello studio. “La ricerca è importante perché colloca le indagini sulla rete alimentare nel contesto di processi attivi di cambiamento globale”.
Mentre la ricerca precedente sulla doratura e sul riscaldamento è stata condotta in ambienti naturali, questo è l’unico studio che si basa interamente su ambienti di mesocosmo controllato. I ricercatori hanno utilizzato 24 cilindri di plastica isolati termicamente per testare gli effetti di vari livelli di riscaldamento e doratura in quattro diversi scenari, incluso uno scenario di riferimento senza alcun effetto degli agenti atmosferici. I mesocosmi sono stati controllati in condizioni subalpine altamente soggette agli effetti del cambiamento climatico e relativamente povere di materia organica disciolta.
“L’uso dei mesocosmi per indagare sulle questioni relative agli effetti sull’ecosistema del cambiamento climatico è particolarmente importante“, ha affermato Celia Chen, professore di ricerca a Dartmouth e coautore dello studio. “Gli effetti di fattori come la temperatura e la doratura possono essere testati individualmente e in combinazione controllando altre condizioni ambientali. I mesocosmi eliminano anche la necessità di percorrere lunghe distanze per le indagini sul campo”. Lo studio è stato condotto presso la struttura di ricerca WasserCluster Lunz fuori Vienna utilizzando l’acqua del lago di Lunzer See nella Bassa Austria.
Secondo il team di ricerca, i risultati sottolineano l’importanza di fattorizzare i livelli di consumo oltre ai livelli di concentrazione quando si osserva la qualità della rete alimentare nei sistemi di acqua dolce. Martin Kainz e Katharina Winter, della stazione WasserCluster Lunz-Biologische; Fernando Valdés, Università di Uppsala; Siwen Zheng e Rui Wang, Università di Tongji; e Brian Branfireun, della Western University, sono stati tutti coautori dello studio.
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