Dalla costa alle profondità marine, i cambiamenti nei livelli di ossigeno influenzano la vita in vari modi, come spiega il biologo marino MARCO FUSI dell'Università di Newcastle
L'atmosfera terrestre mantiene un livello costante di ossigeno, sia che si tratti di una giornata invernale, piovosa o di un'estate calda. Attraverso l’oceano, le concentrazioni di ossigeno variano enormemente tra luoghi diversi e nel tempo.
A volte i livelli di ossigeno cambiano nel corso della giornata mentre, in alcune parti profonde dell’oceano, le concentrazioni di ossigeno rimangono costanti. In certi posti non c'è affatto ossigeno, ma la vita prospera ancora.
Le specie marine rispondono alla deossigenazione dell’oceano (la diminuzione dei livelli di ossigeno nell’acqua di mare) in modo diverso a seconda di dove vivono. Con i mari sotto minaccia A causa del cambiamento climatico e dell’inquinamento, che contribuiscono entrambi alla deossigenazione, alcune specie marine sono maggiormente a rischio di altre.
Come ecologista marino, mi occupo di come i cambiamenti nella disponibilità di ossigeno influenzino la resistenza degli animali marini ai cambiamenti climatici. I miei studi lo dimostrano Le specie marine costiere esposte alla variabilità giornaliera dell’ossigeno sono più resistenti ai picchi di deossigenazione rispetto alle creature che vivono nelle profondità e che sono adattate a livelli di ossigeno costanti.
Sulla costa
Per le creature costiere come le seppie, le stelle marine o i granchi che vivono nelle alghe marine, nelle foreste di alghe o nelle mangrovie, la vita quotidiana è una montagna russa di ossigeno.
Durante il giorno, la fotosintesi delle alghe e delle piante viene attivata dalla luce solare e produce un'enorme quantità di ossigeno. Questo porta a sovrasaturazione di ossigeno, uno stato in cui viene prodotto così tanto ossigeno che bolle di ossigeno vengono rilasciati in acqua.
Gli ecosistemi costieri come le fanerogame marine, le alghe, i coralli e le mangrovie aiutano a fornire un cuscinetto alla deossigenazione, perché questa sovrasaturazione aumenta il metabolismo della vita marina che vive lì: con più ossigeno disponibile, gli animali possono produrre più energia e far fronte più facilmente a una leggera deossigenazione.
Di notte, senza luce solare, le alghe e le piante costiere non effettuano la fotosintesi. Assorbono invece ossigeno attraverso il processo di respirazione: proprio come respirano gli animali, le foglie delle piante respirano e assorbono ossigeno nelle loro cellule. Quindi gli animali sono esposti quotidianamente a un ambiente a basso contenuto di ossigeno.
Questi animali marini si sono evoluti per far fronte alle fluttuazioni dei livelli di ossigeno alti e bassi nell’acqua di mare, sfruttando la sovrasaturazione di ossigeno durante il giorno per proteggersi dall’aumento delle temperature e dall’inquinamento.
Poi, durante la notte, quando l’ossigeno scarseggia, passano ad altri processi del metabolismo anaerobico come la fermentazione – proprio come i nostri muscoli producono acido lattico durante un intenso esercizio anaerobico. I granchi predatori, ad esempio, cacciano attivamente nelle mangrovie durante la notte con ossigeno molto limitato.
Ma gli animali costieri adattati alla carenza di ossigeno a breve termine non possono far fronte bene a lunghi periodi senza molto ossigeno. Quindi sorgono problemi quando le fluttuazioni giornaliere di ossigeno vengono interrotte dal riscaldamento globale e dall’inquinamento causato dall’uomo, causando il persistere di condizioni di basso ossigeno per giorni o settimane.
Nel Ricci di mare, questo li rende più lenti e meno capaci di sfuggire ai predatori. Per altri animali, ciò potrebbe comportare tassi di alimentazione più lenti o una crescita ridotta.
Nell'oceano profondo
A profondità comprese tra 200 e 1,500 metri, nella cosiddetta “zona minima di ossigeno”, l’ossigeno si trova al livello di saturazione più basso. Qui alcuni animali delle profondità marine, in particolare i pesci, si adattano bene a queste condizioni di bassissimo livello di ossigeno.
Anche se questi pesci non saranno direttamente colpiti dalla deossigenazione perché già prosperano in questo habitat, è più probabile che la deossigenazione espanderà questa zona a basso contenuto di ossigeno, colpendo potenzialmente i pesci vicini che non possono tollerare un’ulteriore deossigenazione.
Negli abissi, a profondità superiori a 3,000 metri, gli animali sono abituati a vivere in condizioni in cui i livelli di ossigeno non fluttuano mai. La luce solare non raggiunge mai le parti più profonde del fondale marino e quindi la fotosintesi non può avvenire.
Qui, le correnti oceaniche riducono una fornitura costante di ossigeno, ma il cambiamento climatico sta influenzando la dinamica di queste correnti.
Anche la minima riduzione dei livelli di ossigeno potrebbe essere catastrofica per la vita marina qui. In alcuni scenari, estrazione in acque profonde potrebbe rilasciare grandi quantità di materia organica dal sedimento. Questo potrebbe reagire con l’ossigeno disponibile e impoverirlo ulteriormente, provocando la morte delle creature viventi.
Sul fondale salmastro
In alcune località, incluso il Mar Rosso, pozze salate molto salate o laghi sottomarini sul fondo del mare pullulano di vita, nonostante non ci sia ossigeno. Batteri, granchi, cozze e pesci simili ad anguille si sono evoluti in questi mari deossigenati e non saranno affatto influenzati da un'ulteriore deossigenazione.
Dall’altra parte dell’oceano, la deossigenazione può esacerbare altre minacce come l’acidificazione dell’oceano (la riduzione del pH dell’oceano) o improvvisi aumenti e diminuzioni della salinità. Insieme, questi cambiamenti possono essere letali per le specie marine che sopravvivono in condizioni molto specifiche.
Pertanto, condizioni persistenti di basso livello di ossigeno porranno diversi livelli di minaccia per gli animali in diversi habitat. Gli habitat costieri che producono ossigeno, come le praterie di fanerogame marine, devono essere protetti e ripristinati.
Anche la corrente oceanica che trasporta l’ossigeno nelle profondità marine è vitale e il modo migliore per conservarlo è rallentare il riscaldamento globale il più rapidamente possibile.
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MARCO FUSI è Professore Associato di Biologia Marina presso Newcastle University.
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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