Sciami di moscerini emergono da un lago nel nord dell'Islanda in un numero così grande ogni primavera ed estate che possono ostacolare la respirazione e oscurare il cielo, dando il nome al lago:Myvatn, o "lago moscerino".

Gli ecologi dell'Università del Wisconsin-Madison stanno cercando di capire perché la popolazione di moscerini può fluttuare di 100, 000 volte in un decennio, e quale impatto hanno questi enormi sciami sul paesaggio circostante. Sta diventando chiaro che i miliardi di moscerini che cadono sulla terra fertilizzano e alterano la vegetazione in riva al lago, ma la causa dietro tali grandi fluttuazioni nella popolazione degli insetti rimane un mistero.

La ricerca mira a comprendere meglio gli ambienti dominati dai laghi, compresi quelli del Wisconsin.

Il lago Myvatn si trova ai margini del circolo polare artico, dove il sole tramonta appena durante i lavori nei campi estivi da maggio ad agosto. L'ecosistema è estremo, ma semplice:un numero relativamente piccolo di specie, come i moscerini, dominare. Questo ambiente essenziale è perfetto per esplorare interazioni complesse all'interno degli ecosistemi.

Nel 2005, quando Claudio Gratton, un professore di entomologia alla UW-Madison, vide per la prima volta l'enorme numero di moscerini sorgere dal lago e morire sulla terraferma, li considerava un trasferimento vivente di sostanze nutritive dall'acqua alla riva. Gratton calcolò che i moscerini erano l'equivalente nutrizionale di spargere mezzo milione di Big Mac intorno al bordo del lago, che ha circa le dimensioni del Lago Mendota a Madison. Si chiese come la riva del lago reagisse a questo eccesso nutrizionale.

Per testare come i moscerini alterano il paesaggio, Il laboratorio di Gratton ha allestito appezzamenti sperimentali nella vegetazione intorno al lago. In qualche, hanno aggiunto moscerini morti; in altri, hanno usato la rete per escluderli.

Negli anni, La squadra di Gratton ha visto che dove hanno aggiunto i moscerini, fiorirono le erbe. Normalmente affamato di sostanze nutritive nel terreno povero e superato da piante più robuste, le erbe decollarono in risposta all'afflusso di fertilizzante per moscerini in decomposizione. La ricerca ha spiegato perché l'erba cresceva in alcune aree e appassiva in altre.

"Solo comprendendo il legame tra i moscerini e l'erba puoi spiegare questo schema in natura, " dice Gratton. "Il lago sta causando questo."

I pastori locali hanno a lungo chiamato l'erba nelle aree infestate dai moscerini "erba moscerino":raccolgono l'erba e la danno da mangiare ai loro greggi. Il lavoro di Gratton suggeriva che il folklore dei pastori conteneva un nocciolo di verità, e che i moscerini potrebbero indirettamente nutrire le pecore incoraggiando una maggiore crescita dell'erba.

Gratton è stato originariamente presentato al Lago Myvatn da Tony Ives, un professore di zoologia alla UW-Madison, che ha un legame permanente con l'isola.

"Vado in Islanda da quando ero bambino, "dice Ives, il cui secondo nome, Ragnar, gli fu regalato in onore di un contadino islandese amico di suo padre.

Ives ha appreso delle imprevedibili e grandi oscillazioni nella popolazione dei moscerini attraverso Arni Einarsson, il direttore della stazione di ricerca del lago Myvatn, che ha studiato il lago dagli anni '70.

In un articolo del 2008 sulla rivista Natura , Ive, Einarsson e i loro collaboratori hanno tracciato un semplice quadro matematico che potrebbe spiegare come la popolazione di moscerini aumenti e si schianti in modo così drammatico e imprevedibile. Hanno suggerito che piccolo, cambiamenti ambientali casuali:troppo vento un anno, o una tarda primavera il prossimo potrebbe mandare la popolazione in crash. Ma le vere cause di questa sensibilità al grilletto rimangono sfuggenti.

Nei nove anni successivi, il team è alla ricerca di indizi che possano aiutarli a comprendere meglio i cambiamenti della popolazione. Ogni anno, misurano la qualità dell'acqua, concentrazioni di nutrienti, e la quantità di alghe di fondo del lago tra gli altri fattori che potrebbero influenzare gli insetti. Quindi aspettano i moscerini.

"Ogni anno in questo periodo comincio a trattenere il respiro, " chiedendosi come reagirà la popolazione di moscerini dinamici in primavera, dice Ives. "È una specie di suspense al rallentatore."

Supportato da una sovvenzione della National Science Foundation di 10 anni per la ricerca a lungo termine, Ives e i suoi collaboratori stanno aspettando che l'esperimento naturale proceda attraverso un intero boom e contrazione della popolazione. Quest'anno, i ricercatori potrebbero vedere il crollo della popolazione, ma non lo sanno.

Mentre gli ecologisti lavorano per comprendere meglio l'ecosistema del lago Myvatn inutilizzato, stanno anche estendendo i loro studi al paesaggio del Wisconsin pieno di laghi. Gratton e la ricercatrice post-dottorato UW-Madison Mireia Bartrons, ora all'Università di Vic in Spagna, ha sviluppato un modello di come le emergenze di insetti dai laghi del Wisconsin influenzino gli ecosistemi lacustri. Con più di 15, 000 laghi e il 34 per cento dello stato che si trova entro 200 metri da un lago o un ruscello, gli scienziati si aspettano che gli insetti acquatici colpiscano gran parte dello stato.

Gratton vede gli ecosistemi, sia in Islanda che nel Midwest americano, come un arazzo intrecciato di interazioni piuttosto che macchie isolate di terra o acqua.

"Il carattere della terra cambierebbe senza questi laghi, " dice Gratton. "I nostri paesaggi sono completamente interconnessi".