In Svizzera, per non parlare del resto d'Europa e degli Stati Uniti, i pesci d'acqua dolce sono vittime di una malattia mortale che dilaga in estate e dormiente in inverno. È causata da un parassita che prospera nei fiumi e attacca in particolare i pesci salmonidi. Ricercatori dell'EPFL, EAWAG e FIWI hanno escogitato un modello matematico per prevedere le epidemie come parte di un programma di ricerca congiunto triennale.

I pesci d'acqua dolce sono vulnerabili a un parassita chiamato Tetracapsuloides bryosalmonae. Questo parassita, che non ha alcun effetto sull'uomo, causa la malattia renale proliferativa (PKD), che è altamente contagiosa e può spazzare via intere popolazioni di pesci. In Svizzera, questa malattia stagionale è stata rilevata nella trota iridea, trota fario e salmerino. È stato identificato come una delle principali cause del declino delle popolazioni ittiche negli ultimi decenni e ha svolto un ruolo importante nell'estinzione delle specie endemiche locali.

Ricercatori dell'EPFL, EAWAG l'Istituto federale svizzero di scienza e tecnologia acquatica (EAWAG) e il Centro per la salute dei pesci e della fauna selvatica dell'Università di Berna (FIWI hanno trascorso tre anni a studiare il fiume Wigger lungo 50 km - che attraversa i cantoni di Argovia e Lucerna nell'arco alpino pedemontana – e il suo spartiacque.Nel loro lavoro, mostrano come sia le caratteristiche spaziali che ambientali dei sistemi fluviali possono essere utilizzate per comprendere meglio l'epidemiologia e la dinamica delle malattie trasmesse dall'acqua. Hanno anche sviluppato un modello matematico che prevede come e dove T. bryosalmonae contaminerà il suo ambiente.

Nella creazione del loro modello epidemiologico, gli scienziati hanno dovuto tenere conto del complesso ciclo di vita del parassita. Appare per la prima volta nei briozoi, piccoli animali attaccati alle pietre sul fondo del fiume. I parassiti vengono quindi espulsi nell'acqua del fiume sotto forma di spore ed entrano nei pesci attraverso le branchie e le mucose, dove la malattia scoppia prima di attaccare i reni. Le spore vengono successivamente rilasciate attraverso l'urina del pesce e possono, in forma mutata, infettare colonie di briozoi. Ciò significa che il parassita ha bisogno sia di briozoi che di pesci per moltiplicarsi e mutare.

La contaminazione da T. bryosalmonae genera pochi sintomi in acqua fredda, ma diventa evidente quando la temperatura dell'acqua rimane al di sopra dei 15 gradi Celsius per diverse settimane. Il suo effetto mortale sia sui pesci d'allevamento che su quelli selvatici dura quindi dall'estate fino all'inizio dell'autunno. I pesci infetti che riescono a sopravvivere possono continuare a espellere spore per diverse stagioni. I ricercatori hanno dovuto esaminare tutti questi fattori biologici per modellare le epidemie.

"Abbiamo selezionato diversi tratti lungo il Wigger e nello spartiacque dove abbiamo prelevato campioni di pesce, misurato la concentrazione del DNA del briozoo e del parassita nell'acqua, e calcolato le variabili idrologiche e geomorfologiche, " dice Luca Carraro del Laboratorio di Ecoidrologia dell'EPFL. Si scopre che il parassita prospera nelle morene, dove sono protetti dalle correnti. Questa constatazione dovrà essere confermata, però, e non mancano fiumi infestati dal parassita in cui testarlo. Come parte della loro indagine, i ricercatori avevano anche bisogno di fattorizzare una serie di dati esistenti nelle loro scoperte per tenere conto dei cambiamenti climatici e delle temperature dell'acqua, e trovare un modo per incorporare la ricchezza di dati raccolti dalla comunità scientifica nel loro modello.

Per aiutare a prevedere la diffusione delle colonie di briozoi in tutto lo spartiacque, i ricercatori hanno anche ideato un modello che interpreta la concentrazione di DNA misurata nei campioni di acqua. Oltre alla sua rilevanza per la PKD, questo modello potrebbe tornare utile in una serie di applicazioni ecoidrologiche per localizzare specie invasive o presto estinte negli habitat di acqua dolce.

In questa fase è impossibile combattere la malattia nel suo ambiente naturale. Ma l'Ufficio federale di veterinaria vuole essere sicuro che tutti i pesci introdotti nei fiumi a scopo di ripopolamento siano accuratamente controllati per assicurarsi che siano privi di parassiti.