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Clima, le oscillazioni termiche e gli eventi estremi minacciano i microrganismi marini

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Gli scogli di Calafuria in provincia di Livorno (foto Università di Pisa)

Gli scogli di Calafuria in provincia di Livorno sono stati il laboratorio naturale dei ricercatori dell’Università di Pisa e della Scuola Superiore Sant’Anna.

 

Redazione
2 aprile 2025

LIVORNO – Il clima sempre più caldo e instabile e gli eventi estremi stanno mettendo a dura prova l’ecosistema marino e in particolare i microrganismi che popolano le scogliere. Per saperne di più un team di ricercatori dell’Università di Pisa e della Scuola Superiore Sant’Anna hanno scelto come laboratorio naturale gli scogli di Calafuria in provincia di Livorno.
La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Communications, ha analizzato come il biofilm – una sottile pellicola vivente formata da microalghe e batteri fondamentale per la vita delle scogliere – reagisce alle variazioni di temperatura dell’aria.

I ricercatori hanno condotto un esperimento sul campo esponendo il biofilm a due diversi regimi termici: un riscaldamento costante e uno caratterizzato da forti oscillazioni, che simula le condizioni imprevedibili destinate a diventare sempre più comuni a causa del cambiamento climatico.

I risultati hanno mostrato che un regime costante di riscaldamento favorisce la presenza di specie con funzioni simili, capaci di “darsi il cambio” in caso di difficoltà. Questo meccanismo permette al biofilm di resistere meglio agli eventi estremi. Al contrario, forti oscillazioni di temperatura riducono la diversità favorendo specie a crescita rapida, capaci di riprendersi velocemente dopo uno shock termico ma più vulnerabili nel lungo periodo.

L’area di Calafuria nei pressi di Livorno, con le sue piattaforme rocciose di arenaria esposte all’aria durante la bassa marea, ha fornito un ambiente ideale per studiare il biofilm marino in condizioni naturali. Per simulare l’aumento delle temperature i ricercatori hanno utilizzato speciali camere di metallo riscaldate con piccole stufe, controllando le variazioni di calore con sensori elettronici. Per valutare la risposta del biofilm è stata usata una fotocamera a infrarossi in grado di rilevare la quantità di clorofilla. Infine, grazie alla collaborazione con l’Istituto di Scienze della Vita della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, il DNA dei microrganismi è stato analizzato con tecniche avanzate di sequenziamento, simili a quelle utilizzate per studiare il genoma umano.

Il cambiamento climatico non si manifesta solo attraverso l’aumento medio delle temperature ma anche con una crescente variabilità termica, cioè oscillazioni imprevedibili tra picchi di calore e periodi meno caldi– spiega il professor Luca Rindi dell’Università di Pisa, primo autore dello studio In un mondo che si prospetta sempre più caldo e instabile i microrganismi marini potrebbero, da un lato, reagire più rapidamente agli shock, ma dall’altro diventare più vulnerabili di fronte a eventi estremi ripetuti nel tempo. In vista delle sfide che il clima ci riserva, lo studio apre una finestra sul futuro, aiutandoci a capire come questo importante elemento dell’ecosistema costiero reagirà ai cambiamenti climatici.”
Il progetto è stato finanziato in parte dal programma europeo ACTNOW che studia gli impatti cumulativi dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi marini.

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