Stefano Aliani (ricercatore CNR ISMAR La Spezia biologo marino) Federico Giglio (ricercatore CNR ISMAR Bologna geologo marino) e Roberto Meloni (ricercatore CNR ISMAR La Spezia oceanografo fisico).
Si è conclusa da poco la XXIII spedizione italiana in Antartide. La base costiera (stagionale) a Baia Terra Nova “Stazione Mario Zucchelli” è stata chiusa il 2 Febbraio ed ora tutto il personale della Base (solo personale tecnico perché il personale scientifico è già rientrato in Nuova Zelanda via aereo) e quello imbarcato per la campagna oceanografica sta rientrando in Nuova Zelanda con la M/N Italica Un piccolo gruppo di ricercatori e tecnici italiani, assieme a colleghi francesi, rimangono per tutto l’inverno antartico nella base interna italo-francese di Dome Concordia. Noi siamo oceanografi, non siamo le persone a cui avete rivolto le domande. Però una certa competenza l’abbiamo sia diretta che indiretta, acquisita da colleghi che studiano in settori vicini ai nostri. Quindi cerchiamo di rispondervi al meglio.
Gruppo di Lavoro: La combriccola
Se la temperatura variasse di qualche grado cosa comporterebbe per gli animali ?
La temperatura dell’ambiente è un parametro molto importante per la vita degli organismi e per gli ecosistemi. Per gli animali a sangue freddo è il principale meccanismo di controllo del metabolismo. Se poi si pensa ad animali che covano le uova, ovvero fanno in modo che parte dello sviluppo embrionale avvenga a condizioni di temperatura controllata, variazioni minime della temperatura possono pregiudicare la schiusa delle uova. Altri animali, come ad esempio molti pesci ed invertebrati, si riproducono solo quando la temperatura raggiunge un dato valore. Animali superiori possono avere grosse alterazioni del comportamento (letargo o migrazioni). Per l’ecosistema la temperatura è importante in quanto controlla, con i meccanismi spiegati sopra, quali specie sono presenti in un sistema e con quale abbondanza. Un ecosistema funziona grazie ai flussi di energia da una specie ad un'altra e viene pesantemente modificato dalla scomparsa o eccessiva dominanza di una o più specie. Per fare un esempio molto semplice se prendiamo la specie umana, tutti vediamo che durante l’inverno con basse temperature il consumo calorico degli individui aumenta perché serve energia per combattere il freddo mentre in estate tale energia non serve.
La nostra dieta cambia di conseguenza e quindi cambiano anche le interazioni che si vengono a creare nella rete trofica. Fatta questa premessa è chiaro che gli esseri viventi si sono perfettamente adattati al loro ambiente. Questo è particolarmente vero in ambienti estremi dove la sopravvivenza è legata a variazioni molto piccole dei principali parametri ambientali tra i quali la temperatura è uno dei più importanti. La temperatura potrebbe aumentare; in questo caso alcune specie potrebbero avvantaggiarsi altre, come l’ice fish, estremamente specializzato per quelle temperature soffrire fino ad estinguersi. La temperatura potrebbe diminuire; I mari antartici potrebbero rimanere permanentemente ricoperti dal pack. Non più luce, non più scambi con l’atmosfera scarsa o nulla produzione di fitoplancton. Interrotta tutta la catena alimentare. La vita si sposterebbe verso latitudini molto inferiori e molte specie potrebbero non avere il tempo di adattarsi ai nuovi equilibri.
Di cosa sono venuti a conoscenza ?
La nostra ricerca attuale si occupa dello studio dell’oceano nel controllare il clima. Abbiamo messo in mare degli strumenti per misurare le correnti e la temperatura e la salinità dell’acqua. Questi strumenti rimasti in mare per vari anni di seguito hanno indicato che in Antartide si osserva un raffreddamento dell’acqua marina per effetto dell’interazione del mare con il vento molto freddo. L’acqua raffreddata diventa più densa in quanto perde temperatura e aumenta di salinità (il ghiaccio è formato da acqua dolce). Questo cambio di densità rende l’acqua più pesante e quindi gli strati superficiali affondano riempiendo le profondità del Mare di Ross. Quando le fosse della piattaforma continentale sono piene di acqua densa, essa esce dai margini settentrionali e cade, come una cascata, verso gli abissi dell’oceano meridionale. L’acqua densa appena formata va a spingere quella già presente negli abissi spostandola e forzandola a risalire verso i tropici. In questo modo il freddo generato al polo raggiunge tutto il pianeta. Senza questo meccanismo di scambio avremo le basse latitudini molto più calde ed invivibili. L’acqua spostata dai tropici torna verso i poli, trasportando con se il calore accumulato.
Tramite questo meccanismo di scambio del calore viene controllato e mitigato il clima del pianeta. Questo processo si chiama conveyor belt. Ci sono pochi punti al mondo dove l’acqua viene raffreddata: il N atlantico vicino alla Groenlandia, il Mar di Weddel ed il mare di Ross in Antartide. Il nostro contributo originale e molto recente è stato scoprire il ruolo del Mare di Ross nel clima del pianeta. Prima delle nostre ricerche non si sapeva che l’acqua densa si forma nel Mare di Ross. Infatti, cercando sul web immagini della conveyor belt i disegni non sono molto recenti, si nota che il Mare di Ross non era ancora stato inserito come sorgente della conveyor belt! Molto probabilmente immagini più aggiornate saranno presto inserite quando i risultato delle nostre ricerche saranno diffusi nel mondo.
Quali caratteristiche ha sviluppato per vivere in acque fredde ?
In ambienti estremi come quello antartico, più che in altri posti, l’adattamento è fondamentale per la sopravvivenza. L’adattamento è di tipo evolutivo come per l’Ice Fish che ha cambiato il suo sangue mutando l’emoglobina in una sostanza diafana che è sempre in grado di trasportare ossigeno ma che resiste alla basse temperature Antartiche fino a -2.2°C ma può essere solo comportamentale come per esempio le foche che vivono per la maggior parte del tempo in acqua perché l’aria è molto più fredda ma devono tenere aperto un buco nel ghiaccio per respirare; questo lo fanno con i denti e se li consumano fino a non essere più in grado di procurarsi il cibo.
Cosa sono i transetti crostali?
In una nostra ricerca abbiamo trovato questo periodo che non riusciamo a comprendere:“Le indagini geologiche e geofisiche di campagna si sono concentrate lungo tre transetti crostali: due di questi, lunghi oltre 400 km ciascuno, attraversano normalmente il margine Pacifico e l’intera Penisola Antartica.”
