Transizioni tra due stati stabili alternativi: implicazioni per la biodiversità degli ecosistemi bentonici mediterranei.

Progetto: Research project

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Una quantità crescente di prove empiriche sostiene fortemente la teoria, proposta per la prima volta da Lewontin nel 1969, che i sistemi terrestri e marini (es: foreste, laghi, barriere coralline, coste rocciose ecc..) possano trovarsi in due o più stati stabili alternativi. Secondo la teoria degli stati stabili alternativi, i sistemi naturali possono repentinamente passare ad un stato alternativo che una volta raggiunto, viene mantenuto dalle sue nuove componenti (diversità ed abbondanza di specie, grado di complessità strutturale, quantità di nutrienti ecc..) e dai parametri che ne caratterizzano le interazioni (tasso di predazione o pascolamento, frequenza di disturbo). La transizione di un sistema verso uno stato alternativo può comportare profonde conseguenze per il funzionamento ecologico nonché risultare in un impoverimento di specie target. Inoltre, i processi di retro-azione che mantengono il sistema nel suo nuovo stato possono rendere inefficaci gli sforzi di ripristino del sistema iniziale.
In Mediterraneo, le comunità dell’infralitorale roccioso possono trovarsi in due differenti stati: uno strutturalmente complesso ed ad alta diversità specifica come quello delle foreste a Cystoseira (Erected Macroalgae Assemblage EMA) ad uno più semplice dominato da macroalghe incrostanti e ricci (ECA i.e. barren areas). Secondo molti autori gli ecosistemi rocciosi infralitorali del Mediterraneo sono un esempio di stati AS, ma tuttora i processi responsabili della loro transizione e del loro mantenimento sono ancora oggetto di dibattito e necessitano di una maggiore comprensione. Studi condotti a scala locale hanno enfatizzato il ruolo del controllo top-down dei predatori (quando questi non sopprimono gli erbivori, il pascolo riduce la biomassa dei vegetali) nel determinare il passaggio da EMA a ECA. Comunque, i meccanismi alla base delle cascate trofiche (effetti indiretti dei carnivori sui vegetali mediati dagli erbivori) non sono universali e sebbene i ricci giochino un ruolo determinante nella creazione del barren il fatto che una volta stabilito questo possa persistere nonostante il declino delle popolazioni degli echinidi, suggerisce che altri meccanismi siano implicati nel suo mantenimento. Questo potrebbe essere dovuto ad una resistenza intrinseca delle alghe coralline incrostanti alla sovra crescita da parte di forme algali erette. In questo progetto, valuteremo sperimentalmente come questi fattori e le loro interazioni operino per guidare la transizione dall’ECA all’EMA.
Inoltre, sebbene sia stato ampiamente riconosciuto che le foreste a Cystoseira siano sistemi estremamente complessi e importanti per il mantenimento della biodiversità e di molte specie target di importanza economica, pochi studi hanno provato a documentare gli effetti della loro perdita sulla struttura e funzione dei sistemi infralitorali rocciosi mediterranei.
Con una serie di esperimenti manipolativi e misurativi utilizzando un sistema di acquisizione mediante l’impiego di speciale Droni Marini ed Aerei telecontrollati, anche da piattaforma internet, opportunamente attrezzati con apparecchiature di bordo specifiche per il particolare progetto proposto, con il quale verrannoverranno (1) studiati i fattori coinvolti nella transizione EMA-ECA; (2) stimati gli impatti della perdita delle macroalghe erette sulla biodiversità.
Per il punto (1), si userà un approccio manipolativo. Solo gli esperimenti manipolativi possono di fatto provare l’esistenza o meno degli stati stabili alternativi in un sistema, ma questi risultano molto spesso rari ed a volte ambigui nell’impostazione del disegno sperimentale e nell’interpretazione dei dati. Il progetto vuole quindi, attraverso un rigoroso approccio manipolativo studiare i fattori (abiotici e biotici) implicati nella creazione, mantenimento e transizione di due stati stabili alternativi presenti nell’infralitorale superiore roccioso del Mediterraneo.
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/12 → …

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