L’estrazione mineraria nei fondali marini è pericolosa, lo confermano le meduse stressate
Un nuovo studio fornisce informazioni sugli effetti dei pennacchi di sediment
[23 Novembre 2023]
Le profondità marine ospitano una delle comunità animali più grandi della terra, sempre più esposta alle pressioni ambientali, ma la nostra conoscenza delle creature che le popolano e della loro risposta ai fattori di stress indotti dall’uomo è ancora limitata. Il nuovo studio “Experimental mining plumes and warming trigger stress in a deep pelagic jellyfish”, pubblicato su Nature Communications da un team internazionale di ricercatori guidato dal GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, fornisce le prime informazioni sulla risposta allo stress da riscaldamento dell’oceano e dai pennacchi di sedimenti causati dall’estrazione mineraria in acque profonde in una medusa pelagica delle profondità marine.
La ricerca è stata condotta nell’ambito del progetto Integrated Assessment of Atlantic Marine Ecosystems in Space and Time (iAtlantic), un programma di ricerca multidisciplinare che mira a valutare la salute degli ecosistemi delle acque profonde e dell’Oceano Atlantico, con l’obiettivo di fornire conoscenze fondamentali per una gestione responsabile e sostenibile delle risorse oceaniche in un’era di cambiamenti globali senza precedenti. iAtlantic sta adottando un approccio a livello oceanico per comprendere i fattori che controllano la distribuzione, la stabilità e la vulnerabilità degli ecosistemi delle profondità marine, compresi gli impatti derivanti dalle attività umane. Il lavoro abbraccia l’intero bacino atlantico, dalla punta dell’Argentina a sud all’Islanda a nord, e dalle coste orientali degli Stati Uniti e del Brasile alle coste occidentali dell’Europa e dell’Africa. Per il successo di iAtlantic è fondamentale la collaborazione internazionale tra ricercatori in tutta la regione atlantica, con il consorzio del progetto che comprende 33 istituti di ricerca provenienti da Europa, Argentina, Brasile, Sud Africa, Canada e Stati Uniti, ed è integrato da una rete più ampia di partner associati. Il progetto è finanziato da Horizon 2020 dell’Unione Europea, è iniziato il 1° giugno 2019 e terminerà il 31 marzo 2024.
I ricercatori ricordano che «Un particolare e potenzialmente importante fattore di stress ambientale per gli organismi delle profondità oceaniche è il disturbo ambientale associato all’estrazione commerciale di risorse minerali sul fondo del mare. Sebbene le operazioni minerarie mireranno ai minerali del fondale marino, disturberanno e pomperanno anche i sedimenti fini dal fondale marino, generando “nuvole” di sedimenti sospesi (noti come pennacchi) lungo il fondale marino. Una volta a bordo della nave, i sedimenti raccolti dovranno essere scaricati nuovamente nella colonna d’acqua. Poiché attualmente non esistono norme sulla profondità dell’acqua in cui i sedimenti dovrebbero essere rilasciati, i pennacchi di sedimenti generati in questo modo possono estendersi per decine o centinaia di chilometri attraverso la colonna d’acqua. L’estrazione mineraria in acque profonde quindi non influenzerebbe solo le comunità animali sul fondo del mare, ma anche quelle nella colonna d’acqua sovrastante, nota come “midwater”. Poiché di solito c’è poco sedimento a mezz’acqua, si prevede che gli animali che vivono a mezz’acqua saranno altamente sensibili ai pennacchi di sedimenti indotti dall’attività mineraria».
Come spiega Helena Hauss, co-prima autrice dello studio e direttrice della ricerca sull’ecologia marina al Norwegian Research Centre (NORCE), «Questo è preoccupante. Le acque medie sono cruciali per la capacità dell’oceano globale di immagazzinare carbonio, ma anche i suoi abitanti sono la principale fonte di cibo per molte specie di pesci, calamari e mammiferi marini e quindi rappresentano un anello fondamentale nella rete alimentare marina. Si sono evoluti in condizioni molto più stabili rispetto agli animali che vivono in superficie, in una costante scarsità di cibo, e sono quindi potenzialmente più suscettibili ai cambiamenti delle condizioni nel loro ambiente».
L’autore senior dello studio, Henk-Jan Hoving, leader del gruppo ecologia del mare profondo di GEOMAR, aggiunge: «Le specie di acque medie sono spesso organismi fragili, gelatinosi e talvolta giganti, con bassi tassi metabolici che sono difficili da osservare e seguire nel loro ambiente naturale ed è difficile eseguire esperimenti su di loro. La loro fragilità fisica può renderli particolarmente vulnerabili ai disturbi ambientali. Allo stesso tempo, quando si tratta di esplorare le acque intermedie. abbiamo solo scalfito la superficie e la maggior parte della biodiversità rimane ancora sconosciuta, così come la loro funzione nell’ecosistema e la loro tolleranza al cambiamento».
Nonostante l’importanza globale degli ecosistemi marini, finora pochi studi si sono occupati delle risposte specie-specifiche degli animali marini ai fattori di stress ambientale, e i ricercatori hanno deciso di iniziare a colmare questa lacuna con il nuovo studio, analizzando per la prima volta la risposta allo stress di un organismo acquatico, la medusa elmo (Periphylla periphylla), alla simulazione di pennacchi di sedimenti.
Un’altra autrice dello studio, Vanessa Stenvers, di GEOMAR e della Smithsonian Institution, spiega a sua volta: «Poiché determinare lo “stress” in una medusa non è un processo semplice, abbiamo studiato la loro risposta da più angolazioni e combinato le informazioni ottenute dalla loro fisiologia, dall’espressione genetica e dai simbionti microbici all’esterno della medusa. L’effetto visivo più forte del sedimento sospeso è stato l’aggregazione delle particelle di sedimento sulla medusa dopo appena circa 1,5 ore di incubazione, durante la quale la medusa ha iniziato a produrre muco in eccesso che lentamente si è staccato. Mentre il muco ha aiutato le meduse a mantenere un microbioma stabile, la produzione continua di muco è una risposta energeticamente costosa e può richiedere una parte sostanziale del bilancio energetico totale di un animale».
Inoltre, le meduse hanno mostrato una marcata espressione di geni legati alla respirazione, all’immunità innata e alla riparazione delle ferite nei trattamenti con sedimenti più elevati, segnalando ulteriormente lo stress. La possibilità che le meduse possano riprendersi dopo l’esposizione rimane oggetto di ulteriori ricerche, poiché una comprensione completa delle risposte dell’ecosistema ai fattori di stress richiederà tempo. Il team sottolinea inoltre che «I sedimenti sospesi hanno indotto una risposta più grave nelle meduse elmo rispetto a un aumento di 4 gradi della temperatura dell’acqua di mare. Le attuali proiezioni climatiche presuppongono che la temperatura del mare aumenterà di un grado nei prossimi 84 anni, mentre un aumento di 4 gradi è previsto solo negli scenari di riscaldamento globale più estremi. Temiamo che i fattori di stress che portano ad un aumento del dispendio energetico, come osservato per la medusa elmo, dovranno essere affrontati con una maggiore assunzione di cibo. Poiché il cibo nelle profondità marine è generalmente scarso, questo potrebbe portare alla fame».
Sebbene per comprendere meglio gli impatti ambientali dell’estrazione mineraria in acque profonde siano necessari più dati provenienti da diverse specie delle acque medie, la risposta allo stress nelle meduse casco può essere rappresentativa di altri animali gelatinosi, caratterizzati da un elevato contenuto di acqua e tessuti gelatinosi, che sono una componente abbondante degli ecosistemi delle profondità marine.
Sulla base dei loro risultati complessivi, i ricercatori invitano alla «Cautela per quanto riguarda l’estrazione mineraria in acque profonde, poiché molti degli importanti servizi ecosistemici delle profondità oceaniche potrebbero essere compromessi».
Il team di scienziati spera che il loro studio, che fornisce un primo sguardo su quali potrebbero essere alcuni dei possibili impatti nella zona media dell’acqua, verrà preso in considerazione dalle compagnie minerarie e dall’International Seabed Authority (ISA) per sviluppare strategie minerarie che riducano il più possibile l’impatto ambientale.
Un altro autore dello studio, Andrew K. Sweetman, della Scottish Association for Marine Science, conclude: «Con il possibile inizio dell’estrazione mineraria in acque profonde nel prossimo decennio, che ha il potenziale di disturbare gli habitat vicini della colonna d’acqua e il fondale marino, è essenziale comprenderne l’effetto combinato delle attività».