Più ingegneri dell’ecosistema per prevenire l’estinzione

Lo studio sugli ingegneri dell’ecosistema e il loro ruolo è stato pubblicato su Nature Communications.




Gli ingegneri più naturali che ci siano

ingegneri dell'ecosistema : diga
Ingegneri dell’ecosistema: I castori sono in grado di costruire dighe che, nel tempo, modificano il percorso dei fiumi o permettono la formazione di laghi.

Gli ingegneri dell’ecosistema sono quegli animali il cui impatto sull’ambiente dura ben oltre la durata della loro vita. Ad esempio i castori, roditori capaci di abbattere alberi e utilizzare il legname per costruire solide dighe. O ancora gli scoiattoli, che inavvertitamente piantano nuove querce mentre trasportano il cibo. Questi comportamenti sono in grado di modificare il paesaggio nel tempo, fino a creare boschi, deviare fiumi e modellare laghi. Generalizzando, ogni animale piccolo o grande che riesca a modificare l’ecosistema in maniera duratura, è un ingegnere. Justin Yeakel è l’autore principale di uno studio su questi animali. I suoi risultati suggeriscono che più ce ne sono in un determinato ecosistema, più aumenta la stabilità, diminuendo il rischio di estinzione. Il suo ingegnere naturale preferito è la teredine comune, un piccolo bivalve che scava cunicoli nella roccia, creando nuove case per altri invertebrati.

Una rete di interazioni

Ingegneri dell'ecosistema:
Ingegneri dell’ecosistema: La teredine comune scava cunicoli nella roccia, letteralmente mangiandosela, ma fornendo tane nuove di zecca per per altri  piccoli invertebrati. (Credits: Deplewsk e Rosser1954 under CC3.0 license)

Yeakel, ecologista dell’Università della California, ha studiato gli ingegneri dell’ecosistema così da formulare dei modelli in grado di descriverne l’impatto. I ricercatori riconoscono il loro ruolo nella rete ecologica da molto tempo, ma questo studio è tra i primi a guardarli sotto l’occhio di un modello fedele della rete di collegamenti di un ecosistema. “Volevamo capire come gli schemi o catene di ricerca del cibo e le reti d’interazione potessero nascere da una prospettiva meccanica”. Afferma Yeakel. “Per farlo non potevamo che includere gli ingegneri, dato che le specie influenzano l’ambiente in cui vivono e si stabilisce una sorta di feedback tra specie e ambiente”. Più dettagliatamente, il modello utilizza regole semplici per mostrare come si formano le catene del cibo, come possono cambiare le interazioni tra specie nel tempo, e in quale momento una specie si estingue. Il risultato più importante dello studio è che ha sottolineato come la presenza di pochi animali ingegneri portasse a instabilità ed eventi di estinzione. Al contrario, una forte presenza di ingegneri ha portato a un ecosistema stabile e con poche estinzioni.




Un modello schematico della natura

Secondo Yeakel “quando aumenti il numero di ingegneri, aumenti anche la ridondanza tra di loro e questo tende a stabilizzarli”. Quindi, il modello della rete ecologica non tratta di specie specifiche. Non leggeremmo “castori” o “scoiattoli”, ne “fiume” o “lago”. Il modello è astratto, tutto è ridotto a schemi di interazione: le specie possono “mangiare, avere bisogno di qualcosa o fare”. Da questo punto di vista la natura diventa uno schema delle sue interazioni. Prendendo come esempio le api, queste mangiano il nettare dai fiori, i fiori hanno bisogno delle api per l’impollinazione, i fiori hanno bisogno dell’ombra fatta dagli alberi. Inoltre, il team di ricerca ha impostato il modello con qualche regola. La principale è che una specie ha bisogno di mangiare una cosa sola per sopravvivere, ma deve ottenere tutte quelle di cui ha bisogno. In termini meno astratti, anche se una specie di fiori si estinguesse, le api sopravviverebbero con le altre. Ma se le api non compissero l’impollinazione e gli alberi non facessero ombra, due delle cose necessarie ai fiori, allora quei fiori si estinguerebbero.

Evitare le estinzioni

Ingegneri dell'ecosistema:scoiattolo
Ingegneri dell’ecosistema: Alcuni scoiattoli simili a questo scavano piccole buche in cui nascondo le ghiande che mettono da parte come riserva di cibo. Molte di queste buche vengono dimenticate e la ghianda germoglia. dando vita a una nuova pianta.

Grazie a questa e alle altre regole, il modello è riuscito a ricreare delle reti ecologiche simili a quelle reali, assimilabili per forma a delle clessidre:  una maggiore biodiversità sulla cima e sul fondo della rete, e un forte assottigliamento verso il centro. Questo significa che espandendo il modello e potenziandolo si potrebbe utilizzare per analizzare gli ecosistemi reali e ridurre il rischio di estinzione tramite l’inserimento apposito di ingegneri dell’ecosistema. Inoltre, iIl team di ricerca guidato da Yeakel vorrebbe inserire nel modello le dinamiche di evoluzione così da permettere alle specie “astratte” di cambiare il loro “mangiare”, “aver bisogno di” e “fare”.

Ingegneri primordiali

Due miliardi e mezzo di anni prima che i primissimi esseri umani iniziassero a camminare sulla Terra, c’erano già degli ingegneri dell’ecosistema formidabili. I cianobatteri hanno modellato la storia dell’evoluzione, cambiando lentamente la composizione dell’atmosfera del pianeta. Infatti, senza di loro la Terra non sarebbe mai stata ricca d’ossigeno, e la vita non sarebbe come la conosciamo oggi. “Noi stiamo facendo dell’ingegneria sulla scala temporale ecologica, mentre i nostri predecessori microscopici hanno fatto ingegneria sulla scala dell’evoluzione” afferma Yeakel per poi chiedersi “Un organismo che diventa un ingegnere su scala planetaria, sarà condannato all’estinzione se modifica il proprio ambiente troppo velocemente?”



Daniele Tolu

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