Come vengono mantenute le popolazioni di organismi viventi in ambienti mutevoli? Questa domanda ecologica è ancora più imperativa in quanto molte specie sono sempre più minacciate dai cambiamenti climatici e dalle influenze umane. Un nuovo studio dell'Università del Minnesota, pubblicato in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , aiuta a rispondere a questa domanda per gli organismi fluviali.

La vita nei torrenti e nei fiumi è fortemente influenzata dal flusso d'acqua a valle attraverso reti di canali collegati, con piccoli corsi d'acqua che si uniscono per formare corsi d'acqua e fiumi più grandi. Ricercatori dell'Università del Minnesota e dell'Hokkaido, Giappone, guidato da Akira Terui, dottorato di ricerca, ha esplorato il modo in cui i complessi sistemi fluviali sono alla base delle popolazioni su scala di spartiacque utilizzando modelli matematici e analisi di 18 anni di dati sulla popolazione ittica in Giappone. Hanno scoperto che reti fluviali più complesse, con maggiori livelli di ramificazione, stabilizzare le popolazioni dei bacini idrografici fornendo un modello fisico che supporti habitat diversi e tamponi l'impatto delle fluttuazioni ambientali su larga scala.

"Abbiamo scoperto che le popolazioni dei bacini idrografici erano più stabili quando erano situate in reti fluviali più complesse, " ha affermato Terui. "La complessità della rete dei fiumi può fungere da sistema di difesa naturale contro l'incertezza ambientale".

Tra i principali risultati dello studio:

• i modelli matematici prevedono che una maggiore ramificazione stabilizza le dinamiche della popolazione su scala spartiacque quando i singoli flussi (cioè, "rami") in una rete forniscono condizioni ambientali uniche;
• a sostegno della previsione del modello, la complessità della ramificazione fornisce effetti stabilizzanti tra le popolazioni di quattro specie ittiche ecologicamente distinte, che includono specie economicamente preziose come il salmone masu;
• la perdita di complessità della rete a causa delle attività umane può minare la resilienza delle popolazioni dei bacini idrografici.

"Le attività umane spesso riducono la complessità delle reti di flusso, " disse Jacques Finlay, dottorato di ricerca, professore al College of Biological Sciences e coautore dello studio. "Questo lavoro dimostra l'importanza fondamentale di mantenere diverse condizioni ambientali in tutti i bacini idrografici per le popolazioni di organismi fluviali".

Secondo Terui, incorporare la prospettiva della complessità della rete nel processo decisionale sulla conservazione aiuterà a ottenere un maggiore successo delle azioni di ripristino e conservazione ambientale nei sistemi fluviali.

"I risultati dello studio dovrebbero essere ampiamente applicabili alle popolazioni di molti organismi fluviali, " Terui ha detto. "Riconoscere e gestire la complessità delle reti fluviali è uno strumento promettente per conservare la biodiversità fluviale e le risorse naturali sotto i cambiamenti globali nel clima e nell'uso del suolo".