José A. Rivas, un dottorando presso l'Università del Texas presso il programma di ecologia e biologia evolutiva di El Paso, osserva al microscopio un campione di polvere reidratata contenente microinvertebrati. La polvere è stata raccolta dai vassoi sul tetto dell'edificio di biologia del campus. Rivas fa parte di un team di docenti e personale UTEP che ha pubblicato la prima prova di come il vento sposta i microinvertebrati trasportati dall'acqua attraverso vaste distese di arido deserto. Credito:Comunicazioni UTEP
Il lavoro di docenti e studenti dell'Università del Texas a El Paso (UTEP) ha prodotto la prima prova di come i microinvertebrati trasportati dall'acqua si muovono attraverso vaste distese di arido deserto.
Un articolo pubblicato il 13 marzo 2018 in Lettere di limnologia e oceanografia , una pubblicazione dell'Associazione per le scienze della limnologia e dell'oceanografia, dettagli per la prima volta in che modo i forti venti del deserto disperdono i piccoli invertebrati e come colonizzano i bacini idrologicamente disconnessi in tutta la regione.
"Questi nuovi risultati potrebbero avere grandi implicazioni per i sistemi di acqua dolce, " ha detto Elizabeth J. Walsh, dottorato di ricerca, docente presso il Dipartimento di Scienze Biologiche dell'UTEP e direttore del Dottorato in Ecologia e Biologia Evoluzionistica. "Mentre i cambiamenti climatici e i modelli idrici cambiano, il nostro lavoro potrebbe aiutare gli altri a capire le complessità della dispersione degli organismi d'acqua dolce aiutata dal vento. È importante perché questi organismi sono la base della rete alimentare. Il modo in cui si muovono influenzerà il movimento delle comunità biologiche che si sono costruite intorno a loro".
Walsh ha aggiunto che l'impulso per la ricerca è nato da un precedente studio quinquennale sugli ambienti acquatici del deserto del Chihuahuan finanziato dalla National Science Foundation. Parte di quel progetto prevedeva la caratterizzazione della biodiversità dei microinvertebrati in 300 siti. I ricercatori volevano capire meglio come gli organismi stavano colonizzando questi corpi idrici separati da vaste distanze del deserto e non legati tra loro da collegamenti idrologici come le vie di drenaggio.
"Se non fossero mossi dall'acqua, e non venivano mossi da altri animali, poi la prossima cosa che abbiamo pensato è, 'Deve essere il vento, '", ha detto Walsh.
Un vassoio di biglie si trova sul tetto del Biology Building nel campus dell'Università del Texas a El Paso. Vassoi come questo sono stati usati per raccogliere la polvere come parte di uno studio condotto dalla facoltà e dagli studenti dell'UTEP per determinare come i microinvertebrati sono stati trasportati dal vento attraverso vaste distese di deserto. Le biglie imitano la superficie ondulata del terreno desertico. Soffiare la polvere sfiora la maggior parte delle superfici, ma occasionalmente si deposita negli spazi vuoti. I ricercatori hanno preso questa polvere e l'hanno reidratata per determinare se i microinvertebrati sono dormienti, erano presenti fasi di sviluppo. Credito:Comunicazioni UTEP
Entra Thomas E. Gill, dottorato di ricerca, Professore UTEP nel Dipartimento di Scienze Geologiche e Programma di Scienze e Ingegneria Ambientale, che mentre conduceva studi simultanei sulle tempeste di vento del deserto del Chihuahua, ponderato, "Che tipo di esseri viventi vengono trasportati insieme alla polvere?"
Quello che seguì fu uno sforzo di ricerca interdisciplinare pluriennale che raccolse campioni di polvere; confermando che quei campioni contenevano microinvertebrati in letargo, fasi di sviluppo; reidratandoli in ambienti di laboratorio; e utilizzando il sequenziamento di nuova generazione per determinare quali organismi erano presenti nella polvere.
L'ultimo passaggio prevedeva lo spostamento della polvere attraverso una tempesta simulata per determinare se gli organismi potevano sopravvivere all'esplosione in aria su lunghe distanze. Il dottorando Jose A. Rivas Jr. e Gill hanno lavorato con Scott Van Pelt, dottorato di ricerca, un ricercatore di scienze del suolo presso il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, condurre un tale test presso la struttura nella galleria del vento dell'USDA Agricultural Research Service a Big Spring, Texas.
"In pratica abbiamo simulato una tempesta di vento, "Ha detto Gill. "Abbiamo preso il terreno pulito del deserto, in cui abbiamo mescolato microinvertebrati, e lo soffiò in aria. Dopo questo energico, viaggio turbolento attraverso la galleria del vento, il nostro team ha mostrato che quegli organismi, che hanno all'incirca le dimensioni di granelli di sabbia nella loro fase dormiente del loro sviluppo, sopravvissuto alla sabbiatura in aria. Possono volare attraverso l'atmosfera, forse centinaia di miglia in condizioni praticabili, e ancora svegliati."
Gill ha affermato che i risultati del gruppo aiuteranno a ispirare ulteriori ricerche sul movimento degli organismi. Ha aggiunto che lo sforzo che ha avuto luogo presso UTEP è stato una collaborazione di successo grazie al supporto del programma di ricerca interdisciplinare UTEP (IDR), gli Istituti Nazionali di Sanità, la National Science Foundation e il National Oceanic and Atmospheric Administration Center for Atmospheric Sciences (NCAS). Ha anche affermato che il lavoro condotto dai dottorandi Rivas e Jon Mohl - che sono stati i primi e i secondi autori dello studio - è stato vitale per lo sforzo.
"È un progetto molto emozionante e unico, "disse Riva, chi era l'autore principale dello studio. "Le tempeste di polvere sono una parte enorme del sud-ovest. Interagiamo con loro ogni primavera. Ciò che è interessante non è solo conoscere le tempeste di polvere, ma scoprire esattamente cosa viene trasportato, cosa c'è nella polvere? Ciò è particolarmente importante per comprendere la diversità del nostro ecosistema del deserto del Chihuahua. Imparare quanto piccolo, gli animali acquatici vengono trasportati e colonizzano nuove aree porterà a intuizioni su come le comunità in tem
