Praterie di mare, millenari ‘ingegneri’ ecosistemici a rischio

Praterie di mare, veri e propri ‘ingegneri’ ecosistemici millenari che producono ossigeno, catturano carbonio e sono essenziali per l’equilibrio degli ecosistemi marini. Ma ora sono a rischio. E per aiutarle a fronteggiare i cambiamenti che le minacciano, si fa largo l’ipotesi di una ‘evoluzione assistita’.

Aumento delle temperature, inquinamento e crescente urbanizzazione lungo gli ambienti costieri mettono sotto stress anche le piante marine, che come quelle terrestri svolgono un ruolo essenziale nella produzione di ossigeno e nella neutralizzazione del carbonio dall’ambiente. Per questo è molto importante capire la tolleranza delle ‘praterie del mare’ a tutti questi cambiamenti. Ed è stato questo l’obiettivo dello studio realizzato dai ricercatori della Stazione Zoologica Anton Dohrn – Istituto Nazionale di Biologia Ecologia e Biotecnologie Marine, pubblicato sulla rivista “Evolutionary Applications”.

Lo studio si è concentrato sulle fanerogame marine, organismi marini che colonizzano gli ambienti costieri. Si tratta di piante marine, molto simili alle sorelle terrestri, che nel corso della loro evoluzione sono ritornate a colonizzare i nostri mari, formando densi ed estesi prati sottomarini lungo la fascia costiera.

Fanerogame marine, cosa sono e perché sono importanti. Le fanerogame marine sono considerate ‘ecosystem engineering’, sostengono ecosistemi diversificati e produttivi: stabilizzano i fondali proteggendo la linea di costa, ospitano una importante biodiversità, producono enormi quantità di ossigeno e sequestrano carbonio dall’ambiente, al pari o al di sopra delle foreste pluviali. Durante la metà del Cretaceo (145-66 milioni di anni fa), tre linee evolutive di monocotiledoni, appartenenti alle Alismatales, hanno fatto ritorno al mare dimostrando straordinarie capacità adattative. Ma sono anche particolarmente sensibili ai rapidi cambiamenti ambientali.

Lo studio si è interrogato su come questi straordinari organismi, che comprendono specie millenarie, possono fronteggiare repentini e continui cambiamenti ambientali, perché da questo dipende la loro sopravvivenza. Questa capacità di adattamento (plasticità fenotipica, per usare un termine tecnico) è la capacità di un organismo di modificare i propri parametri fisiologici e genetici adattandosi alle nuove condizioni, fondamentale per sopravvivere ai futuri cambiamenti ambientali.

“In questo lavoro – spiegano i ricercatori Gabriele Procaccini e Jessica Pazzaglia – vengono esplorati diversi approcci volti a valutare l’acclimatazione e l’adattamento locale delle fanerogame marine, spiegando i punti di forza e di debolezza e viene inoltre discusso il ruolo che i cambiamenti genetici ed epigenetici possono svolgere sulla plasticità delle fanerogame marine sottoposte a cambiamenti ambientali”.

Vista l’importanza e la necessità di preservare questi ecosistemi costieri fondamentali per il mantenimento degli equilibri della fascia costiera, vengono descritti e criticamente discussi i diversi approcci sperimentali che permettono di indagare sulla plasticità fenotipica delle piante marine. L’introduzione di nuove tecnologie di miglioramento genetico, per esempio priming o hardening che si fondano sull’applicazione di tecniche e di nuovi approcci sperimentali di evoluzione assistita e di selezione genotipica ci permettono, inoltre, di incidere sulla plasticità delle piante marine in modo da renderle più tolleranti ai futuri stress ambientali e migliorare così i programmi di restauro e conservazione ambientale.

“La possibilità di selezionare genotipi resistenti e plastici in grado di fronteggiare un ampio range di cambiamenti ambientali – continuano gli scienziati – grazie anche con l’introduzione di nuove tecniche di laboratorio, può favorire un’evoluzione assistita, migliorando il successo dei programmi di restauro e conservazione ambientale”.

Allo studio hanno lavorato i due ricercatori della Stazione Zoologica Anton Dohrn, Gabriele Procaccini e Jessica Pazzaglia, insieme a Thorsten B.H. Reusch dell’Helmholtz Centre for Ocean Research di Kiel (Germania), Antonio Terlizzi dell’Università di Trieste e Lázaro Marín‐Guirao dell’Oceanographic Center di Murcia (Spagna).