Gli scogli di Calafuria, situati nella provincia di Livorno, hanno servito come laboratorio naturale per una ricerca condotta dall’Università di Pisa e dalla Scuola Superiore Sant’Anna, diretta a comprendere l’impatto dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi marini. Lo studio, pubblicato nella rivista Nature Communications, ha esaminato come il biofilm – una sottile pellicola viva composta da microalghe e batteri, cruciale per la vita delle scogliere – risponda ai cambiamenti di temperatura dell’aria.
Nel corso dell’indagine, i ricercatori hanno effettuato un esperimento sul campo esponendo il biofilm a due diversi regimi termici: uno con riscaldamento costante e l’altro con forti fluttuazioni, simili alle condizioni imprevedibili che si prevede diventeranno sempre più comuni a causa del cambiamento climatico. I risultati hanno rivelato che un riscaldamento costante incoraggia la presenza di specie con funzioni simili, capaci di “sostituirsi” in caso di difficoltà. Questo meccanismo consente al biofilm di resistere meglio a eventi estremi. Al contrario, forti oscillazioni termiche riducono la biodiversità, favorendo specie a crescita rapida, in grado di riprendersi velocemente dopo uno shock termico, ma risultano più vulnerabili nel lungo periodo.
La zona di Calafuria, nei pressi di Livorno, caratterizzata da piattaforme rocciose di arenaria che si espongono all’aria durante la bassa marea, ha fornito condizioni ottimali per lo studio del biofilm marino in un ambiente naturale. Per simulare l’aumento delle temperature, i ricercatori hanno impiegato speciali camere di metallo riscaldate da piccole stufe, monitorando le variazioni di calore mediante sensori elettronici. Per valutare la risposta del biofilm, è stata utilizzata una fotocamera a infrarossi capace di misurare la quantità di clorofilla. Infine, con il supporto dell’Istituto di Scienze della Vita della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, è stata esaminata la composizione genetica dei microrganismi utilizzando tecniche avanzate di sequenziamento, analoghe a quelle usate per il genoma umano, per comprendere quali funzioni svolgono le diverse specie e come il loro patrimonio genetico influisca sulla loro capacità di affrontare eventi estremi.
“Il cambiamento climatico si manifesta non solo attraverso l’innalzamento delle temperature medie, ma anche con un aumento della variabilità termica, ovvero fluttuazioni imprevedibili tra picchi di caldo e periodi più freschi,” afferma il professor Luca Rindi dell’Università di Pisa, primo autore dello studio. “In un mondo che si preannuncia sempre più caldo e instabile, i microrganismi marini potrebbero reagire più rapidamente agli shock, ma allo stesso tempo rischiare di diventare più vulnerabili di fronte a eventi estremi ripetuti nel tempo. Questo studio ci offre un’importante prospettiva sul futuro, aiutandoci a capire come un elemento fondamentale dell’ecosistema costiero risponderà ai cambiamenti climatici.”
“Il successo di questa collaborazione dimostra nuovamente il valore del sistema universitario pisano,” commenta il professor Matteo Dell’Acqua, direttore dell’Istituto di Scienze delle Piante della Scuola Sant’Anna e coautore dello studio. “L’unione delle competenze uniche presenti nel nostro territorio ci consente di esplorare le frontiere della ricerca sugli effetti del cambiamento climatico.”
L’Università di Pisa ha svolto un ruolo cruciale nello studio, in particolare attraverso il Dipartimento di Biologia, dove hanno collaborato alcuni degli autori principali, tra cui i professori Luca Rindi e Lisandro Benedetti-Cecchi. L’ateneo ha inoltre fornito supporto scientifico e logistico per la progettazione e realizzazione degli esperimenti sul campo, contribuendo all’analisi dei dati ecologici e microbiologici grazie al sostegno del Green Data Center.
Il progetto è stato parzialmente finanziato dal programma europeo ACTNOW (Advancing understanding of Cumulative Impacts on European marine biodiversity, ecosystem functions and services for human wellbeing), che si occupa di studiare gli effetti cumulativi del cambiamento climatico sugli ecosistemi marini.
Fonte: Università di Pisa
