Certe vocazioni si manifestano in un attimo.

“Mi ricordo che ero in vacanza a Sharm el-Sheikh. Misi la maschera e rimasi stupita dalla biodiversità dei pesci, dei coralli, dei colori in generale. Da quel momento capii cosa avrei voluto studiare.”

Così racconta Patrizia Stipcich, ecologa marina e ricercatrice dell’Università di Napoli Federico II, oggi coinvolta nello spoke 1 del National Biodiversity Future Center, dedicato a interventi di mappatura e monitoraggio per preservare l’ecosistema marino.

Dopo una formazione in biologia marina e diverse esperienze di ricerca tra Maldive, Indonesia e Madagascar, oggi Patrizia si occupa di studiare gli effetti del cambiamento climatico sulla biodiversità del Mediterraneo, concentrandosi su habitat chiave come le praterie sommerse di Posidonia oceanica ed il coralligeno.

Il nostro mare, infatti, è un hot spot di biodiversità marina ma anche una delle aree più sensibili ai cambiamenti ambientali. Questo lo rende un laboratorio unico per osservare gli effetti dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi, e capire come preservarli.

Praterie sommerse in un Mediterraneo che cambia

Patrizia lavora sulle praterie sottomarine di Posidonia oceanica, pianta endemica del bacino e vero motore ecologico dei fondali. Conosciamo tutti Posidonia oceanica, di cui a volte possiamo osservare i resti sulle spiagge, ma è importante ricordare che non si tratta di un’alga: è una pianta a tutti gli effetti con radici, fiori e frutti. Si tratta di una specie chiave, cioè ha un ruolo critico per l’ecosistema marino.

“Queste immense praterie riescono a fornire cibo e riparo per molti organismi: pesci, stelle marine, molluschi, ricci di mare e molti altri. Allo stesso tempo proteggono le nostre coste smorzando l’azione delle onde. Inoltre producono ossigeno e sequestrano anidride carbonica, mitigando i cambiamenti climatici.”

Ma Posidonia, oggi, è sotto pressione anche a causa del riscaldamento globale. Per capire se sarà in grado di continuare a svolgere le sue funzioni ecologiche in un futuro più caldo, la ricercatrice conduce esperimenti direttamente in mare.

L’obiettivo?

“Valutare quali sono gli effetti dei cambiamenti climatici su questa pianta, per vedere se, in un futuro più caldo, riuscirà comunque a fornire i beni e servizi di cui vi ho appena parlato.”

Uno degli studi di Patrizia su Posidonia oceanica, per esempio, riguarda le conseguenze dell’abbassamento del termoclino, lo strato che separa le acque superficiali — più calde — da quelle profonde e fredde. Con il cambiamento climatico, il termoclino tende a scendere, portando temperature alte anche a profondità più elevate.

Per simulare questo scenario, Patrizia e il suo gruppo di ricerca hanno trapiantato fasci di Posidonia prelevati a 30 metri di profondità a 10 metri di profondità. Per isolare l’effetto della temperatura, i ricercatori hanno dovuto controllare anche la luce, che è più intensa vicino alla superficie. Per farlo hanno usato dei teli ombreggianti, ricreando a 10 metri le stesse condizioni luminose che si trovano a 30 metri. In questo modo è stato possibile esporre la pianta a una temperatura più alta, mantenendo la stessa irradianza che caratterizza i 30 metri.

La “foresta” del coralligeno

Un altro habitat chiave del Mediterraneo è quello del coralligeno, tipico dei fondali rocciosi e che può svilupparsi anche a elevata profondità (oltre 150 metri). Patrizia ce lo descrive come una foresta a più strati: uno strato basale con alghe incrostanti, uno intermedio con spugne, coralli e alghe, e uno elevato formato da organismi più alti come le gorgonie, i coralli a ventaglio. Queste strutture complesse ospitano una straordinaria biodiversità, ma oltre a essere minacciati da pesca e inquinamento sono anch’essi sensibili al riscaldamento delle acque.

Per questo, ci spiega Patrizia, la diversità degli habitat a coralligeno in diverse aree deve essere monitorata, con l’obiettivo di individuare quali specie siano più vulnerabili e quindi capire come proteggere questi ecosistemi delicati.

“Anche in questo caso il coralligeno è minacciato dall’abbassamento del termoclino, ovvero l’aumento della temperatura in profondità, ed è quindi necessario andare a studiare quali sono le specie più sensibili ai cambiamenti climatici e come la perdita di una delle specie all’interno di questo habitat ricco di biodiversità può influenzare la presenza anche delle altre specie“.

Un Mediterraneo sempre più acido

L’eccesso di anidride carbonica in atmosfera è il principale responsabile del riscaldamento globale, ma sui mari questo gas ha anche un altro effetto. Quando l’anidride carbonica si dissolve nell’acqua, reagisce formando acido carbonico, provocando una diminuzione del pH e rendendo l’acqua più acida. Questo processo riduce la disponibilità di ioni carbonato, rendendo più difficile per gli organismi biocostruttori formare e mantenere le loro strutture in carbonato di calcio, con effetti negativi sulla biodiversità e sugli ecosistemi marini. 

Come ci spiega Patrizia, il “laboratorio naturale” del Mediterraneo ci mette a disposizione particolari siti dove le acque sono notevolmente più acide a causa della risalita di anidride carbonica dal fondale. Qui i ricercatori possono studiare gli effetti dell’acidificazione a livelli non ancora raggiunti nel resto del Mar Mediterraneo.

“Esistono sorgenti idrotermali che ci permettono di studiare gli effetti dell’acidificazione futura, per esempio Ischia nel golfo di Napoli o Vulcano nelle isole Eolie. In questi siti i livelli di acidificazione sono molto lontani dal nostro futuro a breve termine ma, sempre attraverso esperimenti, ci consentono di capire quale sarà l’adattamento delle specie a diverse acidificazione di oceano.”

La scienza dietro il restauro

Gli esperimenti, condotti anche grazie al supporto del NBFC, forniscono dati fondamentali per prevedere la traiettoria futura di questi habitat, ma anche per guidare interventi di restauro basati su evidenze scientifiche. Di restauro degli habitat marini avevamo già parlato a proposito delle attività di spoke 2, e Patrizia ci ricorda che si tratta di interventi che richiedono informazioni accurate prima di procedere.

“Dietro a un grande intervento di restauro c’è tanta scienza. E ci sono tanti esperimenti che possiamo fare per sviluppare linee guida e protocolli per aumentare la probabilità di successo del restauro“.

Per esempio, nel caso di Posidonia si è visto che le piante trapiantate a profondità meno elevate dalla loro profondità di origine si sono adattate bene alle nuove condizioni, nonostante la diversa temperatura. Ma non è vero il contrario: fasci di Posidonia prelevati da praterie più superficiali non sopravvivono molto una volta spostate a profondità più elevate. Meglio ancora se la profondità di origine e quella di trapianto è la stessa.

Patrizia ci spiega che si effettuano esperimenti simili anche spostando le piante di Posidonia da un’area all’altra, con diverse condizioni di temperatura, substrato, luminosità… Tutto questo aiuta a capire quali tecniche di trapianto utilizzare negli interventi di restauro, e quali popolazioni usare nelle varie situazioni.

Le aree marine protette: difendere la biodiversità agendo sugli stress locali

Oltre agli studi sperimentali su habitat e specie, Patrizia lavora anche sul potenziamento delle aree marine protette, strumenti cruciali per contenere le pressioni antropiche e favorire la resilienza della biodiversità.

Oggi gli ecosistemi marini, infatti, devono affrontare fattori di stress multipli. Accanto agli effetti del cambiamento climatico, agiscono pressioni antropiche come la pesca, l’ancoraggio, l’inquinamento, l’aumento dei nutrienti e della sedimentazione.

“Quello che possiamo fare noi all’interno delle aree marine protette è ridurre l’impatto di fattori di stress antropici, mentre possiamo purtroppo fare poco sugli effetti dei cambiamenti climatici”, spiega Patrizia Stipcich.

In queste aree, in sostanza, le specie sono comunque esposte ai cambiamenti climatici globali, ma sono facilitate dal fatto che le altre minacce son meno intense.

“Una specie che è sottoposta a fattori di stress multipli soffre maggiormente; se noi riduciamo i fattori di stress, ha maggiori possibilità di adattarsi ai cambiamenti climatici.”

Tuttavia, perché le aree protette funzionino davvero, devono essere rispettate:

“Dobbiamo essere certi che tutte le regole vengano rispettate. La pesca illegale purtroppo è uno dei più grandi problemi all’interno delle aree marine protette.”

Il tema si inserisce anche in un contesto globale. Nel 2022, alla COP sulla biodiversità, è stato stabilito un obiettivo internazionale noto come 30×30:

“Designare il 30% delle terre emerse e delle aree marine mondiali come aree naturali protette entro il 2030. Questo aiuterebbe moltissimo le specie a resistere maggiormente a fattori di stress come i cambiamenti climatici e altri fattori antropici.”

Nel caso delle aree marine protette, si stanno adottando alcuni principi guida fondamentali, riassunti in quattro parole chiave:

“Connettività, adeguatezza, rappresentanza, efficacia. Questi sono i quattro principi chiave che dovrebbero essere presi in considerazione quando si progetta una rete di conservazione e sono i principi fondamentali per conservare la biodiversità a lungo termine”

Infatti, la connettività assicura scambi tra popolazioni; l’adeguatezza riguarda la dimensione e la gestione efficace delle aree; la rappresentanza garantisce la protezione della varietà di habitat e specie; l’efficacia richiede che le regole siano rispettate e i risultati monitorati nel tempo.

Vincitori, vinti e chi si adatta

Per quanto gli effetti della crisi climatica siano sempre più evidenti anche nel Mediterraneo, non tutte le specie rispondono allo stesso modo. Alcune soffrono e scompaiono, altre riescono ad adattarsi.

“Ci sono sempre dei vincitori e dei vinti, e c’è anche chi cerca di potersi adattare a questi cambiamenti”, spiega Patrizia Stipcich.

È ancora il caso della Posidonia oceanica, una pianta che, ci spiega Patrizia, si è evoluta quando il Mediterraneo non era ancora Mediterraneo, e l’acqua era tropicale. Per questo motivo, forse, le è rimasta una memoria di quando l’acqua era molto calda.

Così, se da un lato si osservano morie, cambiamenti morfologici e riduzione del tasso fotosintetico, dall’altro emergono anche segnali di adattamento. Uno di questi è l’aumento della riproduzione sessuale, che sembra essere correlato proprio all’aumento delle temperature.

“Prima fioriva una volta ogni dieci anni. Ora, probabilmente a causa dell’elevata temperatura, tende a fiorire molto di più.”

Dai fiori nascono i frutti, noti come “olive di mare”, che contengono i semi. Questi frutti una volta staccatisi dalla pianta galleggiano, si disperdono con le correnti e, una volta maturi, affondano per colonizzare nuove aree.

I semi possono provenire da praterie diverse, e questo porta a una maggiore variabilità genetica rispetto alla riproduzione vegetativa:

“Le piante nate dai semi di praterie diverse formano praterie che hanno una variabilità genetica molto elevata, e quindi con una maggiore probabilità di sopravvivere a degli stress.”

Una strategia evolutiva che, nel nuovo clima del Mediterraneo, potrebbe fare la differenza.

Confronti internazionali: la biodiversità oltre i confini

Nel 2024 il National Biodiversity Future Center ha firmato un protocollo d’intesa con il Shanghai Advanced Research Institute (SARI), nell’ambito di un incontro ufficiale tra ricercatori italiani e cinesi. Tra i partecipanti c’era anche Patrizia Stipcich, invitata a presentare i risultati dello spoke 1.

“Condividere i risultati dei nostri esperimenti e delle nostre ricerche con scienziati di altre parti del mondo è fondamentale per la salvaguardia dei nostri mari.”

Per una ricercatrice che lavora sulla biodiversità del Mediterraneo, il confronto con chi studia altre specie e altri ecosistemi offre nuove prospettive:

“È stata un’esperienza importantissima per confrontarmi con altri scienziati che studiano più o meno le mie stesse cose, anche se su specie diverse. Posidonia oceanica, ad esempio, è endemica del Mediterraneo, quindi non potremo trovarla altrove, ma vedere come altre piante marine reagiscono ai cambiamenti climatici in Cina può aiutarci a trovare soluzioni simili anche per la nostra piante.”

Un adattamento efficace al cambiamento climatico richiede anche questo: collaborazione tra saperi, discipline e Paesi.

Una meraviglia dietro casa

Nel corso dell’intervista, Patrizia ci racconta anche il lato più personale del suo rapporto con il mare. Tra i luoghi che l’hanno segnata ci sono i fondali tra l’Indonesia e la Nuova Guinea, “ancora completamente intatti”, dove si immergeva tra mante, tartarughe, squali e coralli, “uscendo ogni volta con gli occhi lucidi”.

Ma una delle sorprese più grandi è arrivata molto più vicino a casa:

“Il Golfo di Napoli è piuttosto inquinato, ma ci sono siti di immersione, come il banco di Santa Croce, che sono delle meraviglie. Una volta superati i primi due metri, c’è una buona visibilità e un coralligeno ben sviluppato, molto colorato e ancora in buona salute.”

Oggi Patrizia lavora proprio a Napoli, dove grazie al National Biodiversity Future Center può unire il lavoro sul campo alla ricerca sperimentale, studiando da vicino gli effetti del cambiamento climatico sul Mediterraneo.

Comprendere come stanno cambiando i nostri mari è il primo passo per proteggerli davvero. E ogni immersione, anche dietro casa, può diventare una scoperta.

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