I fiumi della Nuova Zelanda non sono in buone condizioni. L'ultimo rapporto sulle acque dolci del Ministero dell'Ambiente mostra che, secondo le stime, il 45% della lunghezza totale del fiume non è più balneabile e il 48% è parzialmente inaccessibile ai pesci migratori in via di estinzione.
La scienza è chiara. Gli apporti di azoto e fosforo, insieme alle specie invasive, stressano alcuni fiumi al punto da non poter sostenere ecosistemi sani. Anche lo stato dei fiumi e delle falde acquifere incide sulla qualità dell'acqua potabile.
L'intenzione del governo di sostituire la dichiarazione politica nazionale sulla gestione dell'acqua dolce riporta il tema della qualità dell'acqua dolce sotto i riflettori nazionali.
Ma a prescindere dai dibattiti politici, dato il pericoloso stato delle acque dolci della Nuova Zelanda, è necessario un monitoraggio efficace basato su prove concrete per valutare i compromessi e capire se stiamo gestendo i fiumi in modo sostenibile.
È qui che entra in gioco il DNA ambientale (eDNA).
Aotearoa Nuova Zelanda avrà sempre bisogno di più metodi per monitorare le migliaia di fiumi e torrenti in tutto il paese, ma speriamo che il nostro nuovo metodo eDNA possa essere d'aiuto rendendo il monitoraggio delle acque dolci più veloce, più economico, più completo e più adatto alle indagini a livello nazionale.
La vita che si trova nei fiumi della Nuova Zelanda è una componente vitale della loro salute. La diversità microbica degrada e ricicla continuamente i nutrienti che sostengono la nuova vita e preservano la salute dei fiumi.
Che si tratti di pesci, rane o falchi, tutti gli organismi diffondono frammenti di materiale genetico nell'ambiente. Queste “briciole di pane” del DNA forniscono indizi vitali su ciò che vive nella zona. Possiamo testare tutti questi segnali del DNA senza mai vedere un animale.
La stessa tecnologia ultrasensibile è già utilizzata per rilevare il COVID nelle acque reflue monitorando le varianti SARS-CoV-2 e le concentrazioni del virus.
Fino allo sviluppo dell’eDNA, il metodo principale che avevamo per monitorare la salute dei fiumi prevedeva la cattura (spesso l’uccisione) e lo smistamento di migliaia di invertebrati o la pesca elettrica. Tali metodi richiedono molto tempo, sono costosi, richiedono competenze specialistiche e in genere necessitano di finestre di cinque anni per rilevare un cambiamento nella salute dei fiumi.
La svolta dell’eDNA è la sua capacità di rilevare molte specie contemporaneamente, utilizzando un metodo di campionamento (filtrazione) facile da usare. Questo apre una serie di possibili applicazioni.
Il Dipartimento di Conservazione sta utilizzando l'eDNA per rilevare nuove popolazioni di pesci galassidi in via di estinzione e il Ministero delle industrie primarie lo sta utilizzando per monitorare la diffusione della vongola dorata d'acqua dolce che ha invaso il fiume Waikato.
Ma l’eDNA è molto di più che individuare un animale preferito (o meno preferito). Il vero cambiamento è la capacità di leggere i codici a barre eDNA attraverso l'"albero della vita".
Invece di concentrarsi solo su alcune specie indicatrici selezionate, l'eDNA ci aiuta a considerare l'ecosistema in modo più olistico, come nell'esempio seguente del fiume Waikato, da un singolo litro di acqua filtrata.
In una partnership tra la società eDNA Wilderlab, il Dipartimento di Conservazione, il Ministero dell'Ambiente e i consigli regionali, abbiamo sfruttato questi dati olistici sull'ecosistema per sviluppare un nuovo indice per misurare la salute dei fiumi chiamato Taxon-Independent Community Index, o TICI. /P>
Utilizzando siti fluviali regolarmente monitorati in tutta Aotearoa in Nuova Zelanda, ci siamo concentrati su 3.000 codici a barre eDNA di batteri, funghi, piante e animali che sono indicatori della nutrificazione del fiume.
L'indice TICI è un punteggio da 60 a 140, in base a quale delle 3.000 firme di codici a barre sono presenti. Alcuni codici a barre spingono il quadrante in una direzione positiva, altri lo spingono in negativo.
I dati grezzi del DNA possono essere complessi. L’indice TICI distilla il codice genetico in una metrica con cui le persone possono interagire più facilmente. Da zero campioni di fiume profilati utilizzando eDNA nel 2019, ora disponiamo di più di 50.000 record eDNA, inclusi 16.000 punteggi TICI. Nel complesso, questo ha generato uno dei set di dati eDNA globali più potenti e apre una serie di nuove applicazioni.
Teichelmann Creek nella Perth Valley (nel sud ovest del paese), priva di predatori, è attualmente in testa alla classifica con un punteggio TICI di 135,03 (incontaminato). All'altra estremità della classifica, il Papanui Stream nella Hawke's Bay ha generato un TICI di 68,05 (molto scarso).
Prevediamo che gli indicatori basati su eDNA, come l'indice TICI, forniranno alle persone un modo pratico per monitorare la salute nei loro fiumi locali.
Le comunità si stanno già impegnando con questo strumento attraverso il programma Wai Tuwhera o te Taiao. Gli agricoltori stanno salendo a bordo e le tecniche eDNA saranno presenti nel futuro pensando al governo centrale.
In un rapporto del 2019 sul sistema di reporting ambientale della Nuova Zelanda, il commissario parlamentare per l'ambiente ha identificato carenze e frammentazione nella raccolta e nella rendicontazione dei dati ambientali della Nuova Zelanda, anche per l'acqua dolce. Riteniamo che l'eDNA ci avvicini ulteriormente alla risoluzione di alcuni di questi problemi.
Utilizzando il toolkit eDNA, è alla nostra portata tecnica (e di bilancio) il monitoraggio regolare di tutti i fiumi di Aotearoa per aiutare a stabilire le priorità dove, quando e quanto è necessaria la gestione (o il ripristino).
E c'è molto altro da scoprire sul fronte del monitoraggio dell'eDNA, compresi i metodi di campionamento dell'eDNA dall'aria, dai rubinetti domestici, dai container e dalle strutture di acquacoltura.
Fornito da The Conversation
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