Le interazioni trofiche sono alla base dei meccanismi di coesistenza tra specie, determinano il ruolo funzionale delle specie nelle comunità, ne influenzano la biodiversità e i fenomeni di diluizione e accumulo di sostanze inquinanti. In Antartide la dinamica stagionale dei ghiacci influenza le interazioni tra specie e lo scambio di materia tra i comparti dell'ecosistema, poiché i produttori primari aprono differenti vie di flusso trofico. La presente ricerca (i) determinerà la metrica strutturale e funzionale delle reti trofiche marine simpagiche e pelagiche di Baia Terra Nova lungo un gradiente da aree di polinia a aree a più persistente copertura ghiacciata, (ii) valuterà il bioaccumulo di inquinanti, in particolare metalli pesanti. Le reti saranno ricostruite tramite analisi di isotopi stabili (C, N) che permetteranno di identificare le interazioni chiave per la stabilità di coesistenza tra specie, l'efficienza di trasferimento trofico, e le vie critiche di trasferimento dei contaminanti. L¿ipotesi da testare è se l'attivazione dei produttori primari con il disgelo modifica la struttura delle reti trofiche e il trasferimento di materia. Esistono scarsi dati sulle reti trofiche Antartiche e sulle loro variazioni temporali causate dallo scioglimento dei ghiacci . Lo scopo della ricerca è di colmare queste lacune, cercando di far luce sui processi di mantenimento della biodiversità strutturale e funzionale nell¿ecosistema Antartico e sui potenziali rischi per l¿uomo dovuti all'accumulo di inquinanti. Il presente studio, effettuato lungo gradienti di copertura in aree soggette a scioglimento stagionale del ghiaccio marino, in un ambiente dove i cambiamenti climatici hanno la potenzialità di alterare gli ecosistemi molto più rapidamente che in altre parti del globo, rappresenta un potente strumento (space-for-time) per chiarire i meccanismi biologici sensibili ai cambiamenti climatici in atto sul nostro pianeta
I cambiamenti climatici globali influenzano tutti i livelli dell'organizzazione ecologica e possono avere effetti completamente differenti se si considerano singole specie, fasi diverse del ciclo vitale di un organismo, le interazioni tra specie o l'intera rete trofica. Risulta quindi difficile fare previsioni accurate di cambiamenti ecologici futuri per livelli complessi di biodiversità. Per affrontare il tema della vulnerabilità degli ecosistemi marini ai cambiamenti globali è pertanto necessario adottare un approccio che permetta di valutare gli effetti dei cambiamenti sull'intera struttura ricercando le risposte nei meccanismi che sottendono il mantenimento della biodiversità (13,14,15). A tal scopo appare essenziale studiare le interazioni fra specie su ampia scala spaziale per valutare le risposte dell'architettura della biodiversità attraverso analisi e modellizzazioni nello spazio di quello che potrà verificarsi nel tempo (analisi space-for-time). La ricerca è fortemente innovativa perché prevede confronti di dati isotopici di specie appartenenti a numerosi gruppi tassonomici raramente confrontati. Le metodiche di costruzioni delle reti sono originali e consentiranno di individuare le 'specie isotopiche trofiche', evidenziando differenze intraspecifiche nella dieta, piuttosto che quelle della tassonomia classica (che tuttavia saranno sempre riportate). Si potrà così evidenziare il ruolo trofico multiplo di alcune specie tassonomiche e, contemporaneamente, la ridondanza del ruolo trofico di molte delle specie campionate e classificate. Inoltre il disegno sperimentale comprendente campionamenti e confronti tra comunità biologiche presenti in aree coperte e scoperte dal ghiaccio in periodi alterni non è mai stato realizzato e contribuirà significativamente alle conoscenze dell'ecologia Antartica e degli effetti dei cambiamenti climatici. La collaborazione con altri gruppi di ricerca consentirà di ricevere campioni come richiesti dal nostro disegno sperimentale. Il presente progetto apporterà numerose nuove conoscenze sulla tematica esposta e ci avvicinerà alla comprensione meccanicistica degli effetti dei cambiamenti climatici al livello di organizzazione di comunità e ecosistema.
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