Il diffuso, e in alcuni luoghi anche rapido, calo dei livelli di ossigeno nell'ambiente marino mette a rischio le specie vulnerabili, una tendenza che continuerà con ulteriori cambiamenti climatici. Di per sé, il fatto che con il riscaldamento gli oceani perdano ossigeno non sorprende gli scienziati, ma l'entità di questo declino richiede misure urgenti, tanto grandi sono le conseguenze per gli ecosistemi marini.
Qualunque cosa facciano - nascondersi dai predatori, digerire il cibo e così via - tutti gli organismi hanno bisogno di ossigeno. Ma sta diventando sempre più difficile afferrare questo elemento vitale per la vita marina, mostrano studi recenti.
I livelli di ossigeno negli oceani sono diminuiti drasticamente negli ultimi dieci anni e la tendenza allarmante è legata al cambiamento climatico, spiega Andreas Oschlies, oceanografo presso l'Helmholtz Center for Ocean Research di Kiel, in Germania, il cui team sta monitorando i livelli di ossigeno negli oceani in tutto il mondo. "Siamo rimasti sbalorditi da quanto sia drammatico il cambiamento, quanto rapidamente i livelli di ossigeno stanno diminuendo e quanto sia grande l'impatto sugli ecosistemi marini", dice inorridito.
Di per sé, il fatto che con il riscaldamento gli oceani perdano ossigeno, gli scienziati non sono sorpresi, ma l'entità di questo declino richiede un'azione urgente, avverte Oshlis. Studi recenti mostrano che i livelli di ossigeno in alcune regioni tropicali sono diminuiti del 40% negli ultimi 50 anni. Altrove, l'esaurimento è stato meno drastico: il livello medio di ossigeno nel mondo è sceso del 2%.
Tuttavia, gli animali marini, sia grandi che microscopici, rispondono a cambiamenti anche sottili nei livelli di ossigeno precipitandosi a livelli di ossigeno più elevati o cambiando comportamento, hanno scoperto Oshlis e colleghi. Come risultato di questi adattamenti comportamentali, gli animali possono diventare preda di nuovi predatori o atterrare in aree povere di cibo. Il cambiamento climatico sta già creando seri problemi alla vita marina - ad esempio l'ossidazione dell'ambiente - ma la deossigenazione o la perdita di ossigeno è più acuta per gli abitanti dei mari, spiega Oshlis. Dopotutto, tutti devono respirare, dice.
La rete alimentare è un problema enorme
Quando l'oceano si riscalda, perde ossigeno per due ragioni: primo, più caldo è il liquido, meno gas può contenere. Ecco perché la soda si esaurisce più velocemente al sole, spiega Oshlis. In secondo luogo, quando il ghiaccio marino polare si scioglie, sulla superficie si forma uno strato di acqua di fusione, che differisce nelle sue proprietà dalle acque più fredde e più salate in profondità. Questa è una sorta di "copertura" che impedisce alle correnti di mescolare le acque superficiali con quelle profonde. E poiché l'ossigeno entra in questo habitat attraverso la superficie, direttamente dall'atmosfera o dal fitoplancton superficiale, più debole è la miscelazione, meno penetra in profondità.
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Alcune zone costiere su entrambi i lati dell'equatore sono naturalmente "punti caldi" con basso contenuto di ossigeno, perché le loro acque, dove le alghe in fiore consumano ossigeno per decomporre la materia morta, sono ricche di sostanze nutritive. Ma i cambiamenti in altri ecosistemi, compreso l'oceano aperto e intorno ai poli, sono particolarmente allarmanti per Oshlis e i suoi colleghi, perché queste regioni non sono mai state considerate vulnerabili. Le proiezioni climatiche per il futuro tendono a sottostimare le perdite di ossigeno, ma sono già in pieno svolgimento, hanno riferito Oshlis e colleghi su Nature. E questo è un altro motivo per cui lo sviluppo degli eventi richiede un'attenzione speciale, avverte.
Anche una piccola diminuzione influisce direttamente sul comportamento dello zooplancton nella colonna d'acqua, gli organismi più piccoli che costituiscono l'anello inferiore della catena alimentare, secondo il rapporto Science Advance del dicembre 2018. "Sono molto sensibili", spiega Karen Wishner, oceanografa presso l'Università del Rhode Island. Anche più del previsto, ammette. Alcune specie si immergono più in profondità in acque più fresche e ossigenate. "Ma a un certo punto non possono andare più a fondo", osserva. Più diventa profondo e più freddo, più diventa difficile foraggiare e riprodursi. Lo zooplancton e i pesci che lo consumano alimentano una vasta gamma di predatori, come calamari e balene, quindi il loro comportamento e le loro condizioni influenzeranno inevitabilmente l'intera catena alimentare.
Oltre alle interruzioni nella rete alimentare, gli animali devono affrontare altri problemi fisiologici man mano che si abituano ad abbassare i livelli di ossigeno. Ad esempio, i gamberetti cinesi in acqua povera di ossigeno iniziano a muovere la coda più debole per risparmiare energia. Questo fa perdere loro mobilità e destrezza, secondo un recente studio sulla fisiologia degli organismi marini e d'acqua dolce pubblicato il mese scorso. Inoltre, con la diminuzione dei livelli di ossigeno, i maschi iniziano a produrre meno spermatozoi mobili e questo fallimento non verrà mai corretto nelle generazioni successive, anche se i livelli di ossigeno torneranno alla normalità, ha osservato la rivista Nature Communications nel 2016.
In ambienti poveri di ossigeno, le funzioni sensoriali di base come la vista e l'udito possono essere influenzate, afferma Lillian McCormick, una studentessa laureata presso l'Università della California, a San Diego. Dai suoi dati preliminari, ne consegue che anche una leggera diminuzione dell'ossigeno porta a un deterioramento della vista in un certo numero di specie di zooplancton. (A proposito, la stessa cosa accade con le persone in alta quota: perdono la visione notturna e sono peggio nel distinguere i colori). Molte specie di zooplancton si affidano a segnali visivi per navigare nella colonna d'acqua ed evitare i predatori, quindi se perdono di vista, non li coglieranno più e diventeranno più vulnerabili, spiega.
Alcune creature tollerano meglio i bassi livelli di ossigeno, come le meduse. Ma gli effetti della deossigenazione saranno avvertiti da tutti gli animali che hanno bisogno di ossigeno, senza eccezioni, ha affermato Brad Seibel, oceanografo presso l'Università della Florida del sud. Lui e Wischner hanno lavorato insieme a un recente studio sullo zooplancton. "Qualsiasi diminuzione dei livelli di ossigeno ridurrà la vitalità e la fertilità", osserva.
Riduzione dell'area
Man mano che le regioni ricche di ossigeno si restringono, gli habitat di pesci commerciali come il tonno, che vengono catturati ogni anno a 42 miliardi di dollari all'anno, si ridurranno, costringendoli a migrare verso nuove frontiere. Nell'Atlantico tropicale nord-orientale, l'habitat del tonno - e con esso la portata della pesca - è diminuito del 15% dal 1960 al 2010.
La pesca costiera sarà messa a dura prova dal deflusso agricolo, che accelera la proliferazione algale. Il successivo decadimento consuma un'enorme quantità di ossigeno, un processo che abbiamo già osservato nel Golfo del Messico vicino alla foce del Mississippi. Alcune specie di pesci si allontanano da queste "zone morte" alla ricerca di zone ricche di ossigeno più vicine ai confini del loro areale naturale. Questo affollamento facilita i pescatori, ma crea un falso senso di abbondanza. A lungo termine, non ne verrà fuori nulla di buono, prevede Seibel.
Per affrontare il problema globale dell'esaurimento dell'ossigeno, Oshlis ha contribuito a organizzare una conferenza internazionale a Kiel lo scorso settembre. I partecipanti hanno firmato un documento improvvisato chiamato Dichiarazione di Kiel sulla deossigenazione degli oceani al fine di attirare l'attenzione di tutti gli Stati, delle Nazioni Unite e del pubblico, e chiedere un'azione urgente. I firmatari vogliono che i governi e le organizzazioni internazionali intraprendano misure più serie per rallentare il cambiamento climatico e ridurre l'inquinamento delle acque reflue costiere, che esacerba il declino dei livelli di ossigeno. I ricercatori hanno modellato la nuova dichiarazione sul modello della Dichiarazione di Monaco del 2008, che, secondo Oshlis, un tempo ha portato alla coscienza di molti l'importanza del problema dell'acidificazione degli oceani.
"Questo dovrebbe essere un avvertimento al pubblico e a vari governi e organizzazioni internazionali che si tratta di una questione importante", spiega Wischner. In totale, la dichiarazione è stata firmata da più di 300 scienziati di circa 30 paesi. Seibel, uno dei firmatari, dice senza mezzi termini: "Penso che il futuro sia il più triste".
Laura Poppick
