Recenti ricerche di un team internazionale, coinvolgendo l'Università di Cape Town (UCT), indagato come un futuro, l'Artico più caldo potrebbe avere un impatto sulle alghe che vivono nel ghiaccio marino e formare la base della rete alimentare marina lì. Per fare questo, il team ha utilizzato la modellazione per prevedere come la crescita delle alghe del ghiaccio marino potrebbe cambiare come fa il nostro clima.

Le loro scoperte mostrano che l'impatto del calo del ghiaccio marino sulle alghe del ghiaccio marino e sul resto della rete alimentare nell'Artico è probabilmente drastico e complesso in tutta la regione.

La vita dentro il ghiaccio

Il fitoplancton sono piccole alghe che galleggiano negli oceani. come piante, sono produttori primari che costituiscono la base della rete alimentare e possono trasformare l'anidride carbonica in ossigeno. Sebbene microscopico, sono vitali per la vita negli oceani.

Le alghe del ghiaccio marino, o alghe simpagiche, sono fitoplancton che vivono all'interno del ghiaccio marino. Come il fitoplancton, possono fotosintesi. A differenza del fitoplancton, vivono nel limitato, minuscoli spazi forniti da canali e sacche di salamoia all'interno del ghiaccio marino, piuttosto che in acque libere.

Nell'Artico, le alghe del ghiaccio marino svolgono un ruolo importante nel sostenere la rete alimentare nei periodi dell'anno in cui la luce è scarsa e c'è ancora una copertura di ghiaccio.

"La breve e strettamente connessa rete alimentare artica è fortemente dipendente dalle alghe del ghiaccio marino come fonte di materia organica. Quanto non è completamente noto, "Spiega il Professore Associato Marcello Vichi del Dipartimento di Oceanografia dell'UCT, coautore dello studio. "Gli ecologisti hanno diverse ipotesi su cosa accadrebbe alla rete alimentare in un Artico in via di riscaldamento".

È complicato

Vichi e colleghi – Dott.ssa Letizia Tedesco, un ricercatore senior del Centro di ricerca marina dell'Istituto per l'ambiente finlandese, ed Enrico Scoccimarro, ricercatore senior presso il Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici di Bologna, Italia – mirava a contribuire a questa lacuna nella conoscenza utilizzando modelli per studiare come il declino del ghiaccio marino nell'Artico potrebbe avere un impatto sulle alghe del ghiaccio marino.

Per fare questo, hanno combinato un modello di crescita delle alghe del ghiaccio marino con modelli climatici risultanti da uno scenario di cambiamento climatico normale. I modelli matematici sono essenziali per comprendere i cambiamenti in atto nell'ecosistema artico, prima che scada il tempo.

"Data la complessità pratica della raccolta di dati su questo ecosistema nascosto nel ghiaccio, ci sono informazioni limitate sulle distribuzioni spaziali e sul comportamento stagionale, " dice Vichi. "Non abbiamo metodi che ci permettano di raccogliere dati sull'ecosistema algale del ghiaccio marino dallo spazio - come facciamo per il fitoplancton nell'oceano, Per esempio.

L'unico modo per misurare le alghe nel ghiaccio è praticare fori manualmente ed estrarre le carote. Pensa a farlo per l'intero Artico per ogni stagione di ghiaccio marino!

"Per raccogliere dati sufficienti per convalidare completamente i risultati del nostro modello, avremmo probabilmente bisogno di 20 o 30 anni, e non abbiamo molto tempo. Dobbiamo agire prima e prendere decisioni in condizioni incerte".

Meno ghiaccio, più alghe?

I modelli climatici hanno proiettato un simile assottigliamento della neve e del ghiaccio marino e un accorciamento della stagione del ghiaccio a tutte le latitudini nel futuro Artico. La risposta delle alghe del ghiaccio marino è stata più complessa e varia da nord a sud in tutta la regione.

Più lontano dal polo, il modello prevedeva che l'assottigliamento del manto nevoso sarebbe stato così pronunciato che le alghe del ghiaccio marino sarebbero fiorite molto presto, a causa dell'aumento della luce. Ciò significherebbe più alghe in crescita, ma l'area molto ridotta del ghiaccio marino ne limiterebbe l'accumulo.

Più vicino al polo, il modello ha mostrato pochi cambiamenti nella crescita e nell'accumulo di alghe del ghiaccio marino nonostante l'inizio molto più precoce della fioritura algale. Ciò è dovuto anche all'inizio anticipato dello scioglimento del ghiaccio, che restringe la durata della stagione di crescita delle alghe.

E nella regione più vicina al polo, il modello prevedeva che i tempi di fioritura si sarebbero spostati dall'autunno all'estate, un periodo dell'anno più favorevole alla luce, causando il maggiore aumento della produzione primaria.

Globale, il loro modello suggeriva un aumento del 52% nella produzione primaria delle alghe del ghiaccio marino nell'Artico durante questo secolo.

Da produttori a predatori

Le diverse risposte delle alghe del ghiaccio marino mostrano che l'impatto del cambiamento climatico sulla produzione primaria nella regione sarà probabilmente complesso, così come lo sarà l'impatto a cascata sul resto della rete alimentare, dai pesci alle balene, foche agli orsi polari.

"Anche se i modelli sono imperfetti - che sono per definizione! - e una debole approssimazione della complessità dei processi biologici, ci forniscono ancora la possibilità di confrontare scenari e ampliare le previsioni concettuali degli ecologisti sul campo, "dice Vichi.

Studi sul ghiaccio marino all'UCT

Riconoscendo il ruolo cruciale dell'oceano e del ghiaccio marino nel clima mondiale, I ricercatori dell'UCT di tutti i dipartimenti stanno lavorando insieme per sfruttare la nostra posizione ai margini dell'Oceano Antartico e vicino all'Antartide per studiare il ghiaccio lì. Il ghiaccio marino antartico subisce il più grande ciclo stagionale di ghiaccio sulla Terra e potrebbe fornire "una versione potenziata di come potrebbe apparire l'Artico alla fine del secolo, " spiega Vichi.

"Stiamo sviluppando un gruppo di ricerca per studi sul ghiaccio marino che riunisce l'esperienza di modellazione con il lavoro sul campo, soprattutto per operare in un ambiente remoto e duro come l'Oceano Antartico".

Ricercatori nei dipartimenti di oceanografia e chimica, ingegneria civile ed elettrica si sono uniti nell'ambito dell'Istituto di ricerca marina (Ma-Re), di cui Vichi è direttore.

"Speriamo che in futuro, per la prima volta, ci sarà un trasferimento di conoscenza dal sud al nord in un campo tradizionalmente dominato dal nord globale".