I complessi equilibri degli ecosistemi marini: che succede nel nostro Golfo?

Legambiente Trieste intervista la biologa Marina Cabrini sulle recenti fioriture algali e la massiccia presenza di meduse nel Golfo di Trieste.

Marina Cabrini, biologa ed esperta in biologia marina, ha svolto la sua attività di ricerca presso l’Università di Trieste e il Laboratorio di Biologia Marina, ed è ora prima ricercatrice dell’OGS (Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale).

Da tempo studia l’ecologia e la biodiversità delle microalghe, in particolare i fenomeni di fioriture e di tossicità. Ha coordinato per OGS il progetto internazionale BALMAS sullo stato delle acque dei porti e sul trasporto di batteri, microalghe e altre specie non indigene (dette alloctone o “aliene”) tramite le acque di zavorra (ballast water), che provoca la diffusione di specie potenzialmente pericolose per gli altri organismi marini e per l’uomo.

In seguito alle recenti fioriture della Noctiluca scintillans (dinoflagellata) e a una massiccia presenza di Rhizostoma pulmo (medusa detta “Polmone di mare”) nel golfo di Trieste, allo scopo di capire le eventuali connessioni tra questi due fenomeni quasi contemporanei con le generali condizioni ambientali (cambiamento climatico, eutrofizzazione), il Circolo di Legambiente Trieste ha posto all’esperta biologa Marina Cabrini una serie di domande di approfondimento sulla questione, anche allo scopo di comunicare a un pubblico più ampio – come i soci di Legambiente – le informazioni scientifiche necessarie a capire meglio il fenomeno.

La recente fioritura algale (Noctiluca scintillans) avvenuta nelle acque litoranee del Golfo di Trieste (Trieste, Muggia) è da mettere in relazione ad una accentuazione dei processi di eutrofizzazione delle acque?

Nelle acque del golfo di Trieste gli eventi di eutrofizzazione negli anni recenti sono diminuiti fino a scomparire del tutto. Alla fine di marzo e per tutto aprile è comparsa la marea rossa causata da Noctiluca scintillans, una grande (raggiunge anche 1-2 mm) dinoficea eterotrofa sprovvista di teca. Questa dinoficea è spesso presente nella comunità planctonica primaverile ed estiva ma in concentrazioni sempre piuttosto basse e quindi invisibile, quest’anno invece si è resa visibile poiché si è riprodotta abbondantemente. Non avendo i cloroplasti non fotosintetizza e per svilupparsi ha necessità di alimentarsi di piccole microalghe. La sua presenza non è quindi dovuta a massive concentrazioni di nutrienti nell’acqua.

In caso affermativo lo stato trofico attuale rappresenta una fase degenerativa o non si discosta molto dalla serie temporale degli ultimi anni?

Lo stato trofico non favorisce lo sviluppo di Noctiluca scintillans, la sua presenza è in relazione alla disponibilità di nanoplancton (frazione di dimensioni comprese tra 2 e 20 µm) di cui si nutre.

Sulla base delle conoscenze disponibili e dei dati derivanti dal monitoraggio ambientale (caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche) è possibile individuare parametri traccia che permettano di accertare i livelli di rischio che tali fenomeni possano ripetersi?

Quando i nutrienti (nitriti, nitrati e fosfati) sono presenti in elevate concentrazioni lungo la colonna d’acqua e il loro rapporto N:P non è in equilibrio c’è la probabilità che possa manifestarsi la fioritura monospecifica algale. Il fenomeno di eutrofizzazione causato dalle dinoficee però non è facilmente prevedibile. Durante l’anno ci sono fioriture “normali” che avvengono nel periodo febbraio-marzo quando la temperatura dell’acqua si riscalda e la colonna si stratifica, a queste condizioni ambientali inizia lo sviluppo delle diatomee che possono dare origine a fioriture che non colorano le acque anche se la densità delle cellule è elevata.

Pensa che questi fenomeni comportino un potenziamento delle campagne di monitoraggio di ARPA FVG e OGS?

I controlli delle acque del litorale regionale è di competenza dell’ARPA. INOGS è un ente di ricerca e dagli anni 80 ha iniziato uno studio ecologico della comunità biologica marina. Ora OGS dispone di una lunga serie temporale riguardante i parametri fisici, chimici, microbiologici e biologici che mensilmente vengono rilevati in una stazione nell’Area Marina Protetta di Miramare. Questi dati sono utili e preziosi poiché permettono di fornire informazioni sulle dinamiche del plancton nel tempo e anche nel caso di anomalie, come la marea rossa provocata da Noctiluca scintillans.

La fioritura algale è avvenuta subito dopo l’esplosione della popolazione di meduse (Rhizostoma pulmo). Questa successione costituisce un segnale sui possibili cambiamenti nelle biocenosi marine del golfo o sono da ritenere fenomeni naturali influenzati più che altro dalle vicende climatiche e dalle correnti marine?

I cambiamenti delle biocenosi possono avvenire in modo naturale oppure per pressioni antropiche. I fenomeni devono essere studiati volta per volta, si devono approfondire le relazioni tra le componenti biologiche, fisiche e chimiche. Non è facile mettere in relazione i due fenomeni, la marea rossa e la sciamatura di meduse. Rhizostoma pulmo è una medusa sempre presente nelle nostre acque anche se mai si ricorda un’esplosione come quella avvenuta quest’anno. Questa medusa si alimenta di zooplancton che ha sicuramente trovato in abbondanza. Poi quasi contemporaneamente si manifesta anche la marea rossa sostenuta da Noctiluca scintillans che invece preda nanoplancton, una frazione più piccola, disponibile probabilmente per la mancanza di predatori appartenenti alla frazione zooplanctonica. Solo quando metteremo assieme tutti i dati raccolti potremo descrivere meglio quanto è successo.

La biomassa organica morta residuale dei due fenomeni può comportare fenomeni ambientali degenerativi quali ad esempio riduzione di ossigeno disciolto e composti ammoniacali?

Si perché Noctiluca scintillans accumula nei vacuoli ammoniaca, inoltre attraverso i processi di respirazione la dinoficea consuma ossigeno e quindi c’è il rischio di poter provocare episodi di ipossia o in casi più gravi anossia sul fondo marino.

Se si, quali quali categorie ecologiche soffriranno di più?

Nel passato si ricordano anossie che hanno compromesso la fauna ittica bentonica.

Quali possono essere le ricadute economiche di tali fenomeni; ad esempio il peggioramento della qualità dell’acqua può pregiudicare, COVID a parte, la prossima stagione balneare? Quale impatto potrà avere sugli allevamenti di mitili e ittici?

La qualità dell’acqua è un requisito indispensabile per i settori economici principalmente relativi alla pesca, all’acquacoltura e alla balneazione. Parliamo in questo caso di servizi ecosistemici, quando le risorse marine forniscono benefici all’uomo e sempre in termini sostenibili, garantendo il buon funzionamento degli ecosistemi indispensabile per il mantenimento della vita di tutte le specie. Se le caratteristiche biologiche o microbiologiche delle acque è invece compromessa, le soglie previste dalla legge non sono rispettate, gli organi istituzionali preposti al controllo possono vietare la balneazione o bloccare la vendita dei mitili con conseguenti perdite economiche.

Dinoflagellati e meduse si distinguono nell’alimentazione? Si cibano entrambe di zooplancton e fitoplancton o anche di particellato organico presente nella colonna d’acqua?

I dinoflagellati sono principalmente fotosintetici ma comprendono anche forme mixotrofe che possono fotosintetizzare oppure scegliere di alimentarsi a seconda delle condizioni loro favorevoli, e specie solo eterotrofe, come il caso di Noctiluca scintillans. Noi in laboratorio abbiamo nella collezione COSMI (Collection of Sea Microorganisms) in coltura questa dinoficea che viene alimentata da piccole microalghe, in natura quindi è indispensabile la presenza di nanoplancton come fonte di cibo per N. scintillans. Le meduse possono essere erbivore o carnivore e si cibano prevalentemente di zooplancton. Nei contenuti stomacali delle meduse non risulta finora sia stato osservato particellato.

Qual è il ruolo dei batteri marini in questo contesto?

I batteri marini hanno principalmente il ruolo di utilizzare la sostanza organica che proviene dalla catena trofica classica costituita da produttori primari (fitoplancton) e consumatori di primo livello (zooplancton) e nella catena microbica (microbial loop). Nella catena microbica formata dalle frazioni eterotrofe nanoflagellati e ciliati avviene per opera dei batteri il recupero della sostanza organica particellata e disciolta.

Meduse e dinoflagellati convivono nello stesso ecosistema marino o sono competitivi?

In natura tutti gli organismi convivono e competono in continuo per la loro sopravvivenza. È una necessità umana quella di voler catalogare a volte troppo rigidamente le diverse componenti. In aprile qui nel Golfo di Trieste abbiamo assistito a due fenomeni più o meno contemporaneamente, l’esplosione della medusa Rhizostoma pulmo e Noctiluca scintillans responsabile della marea rossa. Entrambi gli organismi competono per il cibo che in genere viene selezionato in base alle dimensioni, la frazione più piccola (nanoplancton) per Noctiluca e preferibilmente zooplancton di dimensioni maggiori per le meduse. L’elevata disponibilità di nanoplancton ha probabilmente sostenuto la marea rossa.