La maggior parte delle riserve di acqua dolce del pianeta si trova nell'emisfero settentrionale, una regione che sta cambiando rapidamente in risposta all'attività umana e alle mutevoli tendenze climatiche. Un team internazionale di scienziati ha analizzato 147 laghi settentrionali e ha scoperto che molti si affidano ai nutrienti delle foglie degli alberi, aghi di pino, e altre piante coltivate a terra per nutrire la vita acquatica.

Lo studio, pubblicato oggi in Progressi scientifici , offre l'analisi più completa fino ad oggi sui sussidi terrestri alle reti trofiche lacustri. I risultati sottolineano l'interconnessione dei sistemi terrestri e acquatici e trasmettono un messaggio chiave:mantenere i laghi nell'emisfero settentrionale, i manager devono capire come i cambiamenti del paesaggio, come il disboscamento o l'agricoltura, influiscano sulle reti trofiche lacustri.

Dottor Cristoforo Salomone, uno scienziato del Cary Institute of Ecosystem Studies e coautore del documento, spiega, "Poiché il supporto terrestre delle reti trofiche acquatiche differisce tra i laghi, c'è stata qualche controversia sulla sua importanza relativa. Abbiamo deciso di rivelare il grado in cui gli organismi d'acqua dolce fanno affidamento sui nutrienti terrestri per sopravvivere, e i fattori che influenzano la variabilità tra i laghi in un'ampia area geografica".

Per scoprire il legame tra bacini idrografici e reti trofiche lacustri, il team di ricerca ha concentrato la sua attenzione sullo zooplancton. Questi minuscoli animali costituiscono la base della rete alimentare acquatica e sono essenziali per la sopravvivenza dei pesci e di altre forme di vita acquatica.

Più di 550 campioni di zooplancton sono stati prelevati nei laghi in una serie di condizioni, dal boreale al subtropicale. Molti di questi siti sono raggruppati nella regione dei Grandi Laghi e in tutta l'Europa settentrionale. Sono state utilizzate tecniche di isotopi stabili per determinare se lo zooplancton in un dato campione si nutriva principalmente di piante acquatiche, o invece concentrandosi sulle foglie, aghi di pino, e altro materiale organico che si riversa nei laghi dai loro bacini idrografici.

Potenziali fonti di nutrienti - come lettiera di foglie, sostanza organica del suolo, fitoplancton, e alghe - contengono firme isotopiche uniche. Lo zooplancton porta la firma isotopica della fonte di cibo da cui deriva la maggior parte dei suoi nutrienti. Nella metà dei campioni di zooplancton, gli animali erano costituiti per almeno il 42% da materiale di derivazione terrestre. In alcuni casi, le fonti terrestri rappresentavano fino all'83% della biomassa totale di zooplancton.

Salomone commenta, "Se sei quello che mangi, poi molti pesci lacustri sono, in parte, costituito da piante provenienti dai loro bacini idrografici. Capire come i laghi sono legati alla terra è vitale per un'efficace gestione delle acque dolci".

A quello scopo, il team ha anche studiato come le caratteristiche fisiche del terreno che drena nei laghi influenzano i sussidi terrestri alle reti trofiche lacustri. Differenze nella copertura degli alberi, densità di vegetazione, concentrazioni di carbonio nel suolo, zona del lago, e il perimetro del lago possono influire sulla quantità di materia terrestre disponibile per la vita acquatica.

Quando i laghi erano immersi in paesaggi con abbondanti alberi e vegetazione, il team ha scoperto che lo zooplancton si basava maggiormente sui nutrienti generati dalla terra. Anche i laghi con piccole aree di superficie rispetto alla lunghezza delle loro coste dipendevano maggiormente dagli input terrestri. In questi siti, modifiche alla vegetazione costiera, come la rimozione di un tratto di foresta per un parcheggio ricreativo, potrebbe avere un impatto negativo significativo sulla vita lacustre.

Ma non tutti i laghi dipendono dagli input terrestri. Nei laghi con abbondanti alghe, gli animali spesso preferiscono queste risorse rispetto alle alternative terrestri perché sono più ricche di acidi grassi e macronutrienti. Uso del suolo che aumenta la materia organica terrestre in questi laghi, come il rimboschimento di un sito disboscato, potrebbe creare ombra che riduce la crescita delle alghe, costringendo gli organismi a spostare la loro alimentazione verso fonti terrestri.

L'autore principale, il dott. Andrew Tanentzap del Dipartimento di scienze vegetali dell'Università di Cambridge, osserva:"Tutto è più connesso di quanto pensiamo. Il nostro obiettivo è aiutare a identificare quali laghi dipendono dai sussidi terrestri - e quali no - in modo che la pianificazione dell'uso del territorio tenga conto degli impatti sulle acque a valle".

"La gestione dipende da ciò che si vuole ottenere. Se il sistema è uno in cui la crescita delle alghe è un problema, un buon modo per combattere cioè con le risorse terrestri che ombreggiano la crescita delle alghe, ma allo stesso tempo può supportare lo zooplancton, " Spiega Tanentzap. La creazione di buffer rivieraschi potrebbe essere una strategia efficace per la gestione dell'input terrestre nei sistemi di acqua dolce.