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Pesci: embrioni e giovani esemplari più vulnerabili al riscaldamento globale

pesci a rischio

L’aumento delle temperature delle acque potrebbe costringere fino al 60% di tutte le specie di pesci ad abbandonare le proprie aree tradizionali di riproduzione, con conseguenze drammatiche per la pesca e gli equilibri degli ecosistemi.

L’aumento della temperatura dei mari e fiumi del Pianeta mette a rischio più di quanto si pensasse alcune speciedi pesci, tra le quali alcune che costituiscono una quota significativa delle attività di pesca e di alimentazione umana, con impatti pesanti sugli equilibri degli ecosistemi.

È questa la principale conclusione del nuovo StudioThermal bottlenecks in the life cycle define climate vulnerability of fish”, pubblicato sul numero del 3 luglio di Science e condotto da un team di ricercatori tedeschi, che ha testato la resistenza termica di quasi 700 specie di pesci marini e d’acqua dolce di tutte le aree del mondo.

Gli organismi devono respirare affinché i loro corpi producano energia; questo vale sia per gli esseri che per i pesci. Inoltre, il fabbisogno energetico degli esseri umani e degli animali dipende anche dalla temperatura: quando è più caldo, la necessità di energia aumenta esponenzialmente e, con essa, la necessità di ossigeno. Su questa base, ne consegue che gli organismi possono adattarsi alle temperature in aumento fornendo ai loro corpi più ossigeno. Ma ci sono limiti specifici per specie a questa capacità, che se vengono superati, possono portare al collasso cardiovascolare.

Mentre precedenti studi sulla sensibilità dei pesci alle variazioni della temperatura dell’acqua si erano concentrati soprattutto sui pesci adulti, il nuovo studio si è focalizzato sulle varie fasi di vita delle specie per capire quale impatto avranno le acque più calde sulle specie, in particolare alle fasi più vulnerabili del ciclo vitale, quali quelle critiche per la riproduzione e la sopravvivenza delle specie.

C’è una differenza nella gamma di temperatura tollerabile di quasi 20 gradi in media tra gli embrioni e gli adulti – ha spiegato Flemming Dahlke, Biologo marino dell’Alfred Wegener Institute di Bremerhaven e principale autore dello Studio – Questo naturalmente fa una grande differenza quando si vogliono analizzare la sensibilità e le conseguenze del riscaldamento climatico sulle specie”.

Un “collo di bottiglia” critico nel ciclo di vita dei pesci è la loro bassa tolleranza al calore durante l’accoppiamento. In altre parole, la temperatura dell’acqua determina in larga misura il modo in cui si riproducono con successo, rendendo i pesci particolarmente vulnerabili agli impatti dei cambiamenti climatici, non solo nei mari, ma anche nei laghi, stagni e fiumi. I ricercatori hanno analizzato gli intervalli di temperatura entro i quali i pesci possono sopravvivere come adulti pronti ad accoppiarsi, come embrioni nelle uova, come larve e come adulti al di fuori della stagione degli amori.

I nostri risultati mostrano che, sia gli embrioni nelle uova sia gli adulti pronti ad accoppiarsi, i pesci sono molto più sensibili al calore rispetto al loro stadio larvale o agli adulti sessualmente maturi al di fuori della stagione degli amori – ha sottolineato Dahlke – In media globale, ad esempio, gli adulti al di fuori della stagione degli amori possono sopravvivere in acque fino a 10 °C più calde degli adulti pronti ad accoppiarsi o a depositare le uova“.

Il motivo di questa tolleranza alla variazione di temperatura risiede nell’anatomia dei pesci: gli embrioni di pesce non hanno branchie che consentano loro di assorbire più ossigeno. Al contrario, i pesci pronti per l’accoppiamento producono ovociti e spermatozoi; questa massa corporea aggiuntiva deve anche essere alimentata con ossigeno, motivo per cui, anche a temperature più basse, i loro sistemi cardiovascolari sono sottoposti a un’enorme pressione. Questi risultati si applicano a tutte le specie di pesci e chiariscono perché i pesci sono sensibili al calore, specialmente durante la stagione degli amori e nella loro fase embrionale.

Il team di ricercatori ha quindi analizzato fino a che punto l’aumento della temperatura dell’acqua nelle aree di riproduzione delle specie mette in pericolo il ciclo riproduttivo, utilizzando gli scenari climatici previsti dall’IPCC.

Dallo studio è emerso che, se non mitigati, i cambiamenti climatici e l’innalzamento della temperatura dell’acqua influenzeranno negativamente la riproduzione fino al 60% di tutte le specie ittiche, nello scenario peggiore. 

Schemi filogenetici e ontogenetici nella tolleranza termica dei pesci (A − C). I cronogrammi circolari mostrano (A) i limiti di temperatura superiore (T.max), (B) i limiti di temperatura inferiore (T.min) e (C) gli intervalli di tolleranza termica (T.range) delle specie e loro fasi di vita dall’interno verso l’esterno: riproduttori, embrioni, larve e adulti. Vengono evidenziati i gruppi tassonomici di spicco, in particolare i gruppi termo-termici (Fundulidae e Cyprinodontidae) e i gruppi stenotermici a freddo (Notothenioidei). Fonte: Dahlke et al., Science (2020)

Se riusciremo a limitare con successo il riscaldamento climatico a 1,5 °C entro il 2100, solo il 10% delle specie ittiche che abbiamo studiato sarà costretto a lasciare la propria area di deposizione tradizionale a causa dell’aumento delle temperature – ha spiegato Hans-Otto Pörtner, Professre di Biologia marina all’Università di Brema e all’Istituto Wegener, nonché co-autore dello studio – Al contrario, se le emissioni di gas serra rimangono ad un livello elevato o molto alto, come lo scenario SSP 5 – 8.5 che produrrà un riscaldamento medio di 5 °C o più, in pericolo sarebbe il 60% di tutte le specie di pesci”.

Tra le specie che gli autori hanno trovato più a rischio ci sono alcune delle specie più importanti dal punto di vista commerciale come il merluzzo dell’Atlantico, il pollock dell’Alaska, il salmone rosso del Pacifico settentrionale e specie di pesca sportiva come il marlino, il barracuda e la trota fario.

Ogni volta che i pesci migrano o il loro tasso di riproduzione diminuisce, ci saranno nuove interazioni tra le specie e in alcuni casi gli ecosistemi subiranno un calo della produttività. L’IPCC ha pubblicato le proiezioni sul futuro degli stock ittici mondiali nel suo Rapporto speciale sull’oceano e la criosfera in un clima che cambia (SROCC).
Le nostre analisi dettagliate – ha concluso Pörtner, co-Presidente del Gruppo di Lavoro sugli impatti dei cambiamenti climatici e le opzioni di mitigazione e adattamento del SROCC – che coprono tutte le fasi di sviluppo dei pesci, ci aiuteranno a capire in che modo queste specie sono influenzate dai cambiamenti climatici e in che misura la perdita dei loro habitat è guidata dalla trasformazione degli ecosistemi legata al clima”.

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