Il riscaldamento globale mette in pericolo la vita nella zona crepuscolare dell’oceano

La zona crepuscolare ospita più pesci rispetto al resto dell'oceano messo insieme

[4 Maggio 2023]

Secondo lo studio “What the geological past can tell us about the future of the ocean’s twilight zone”, pubblicato su Nature Communications da un team internazionale di ricercatori, «La vita nella “zona d’ombra” dell’oceano potrebbe diminuire drasticamente a causa del cambiamento climatico».

La zona crepuscolare o disfotica o mesopelagica (da 200 a 1.000 metri di profondità) riceve pochissima luce ma ospita un’ampia varietà di organismi e miliardi di tonnellate di materia organica e il nuovo studio avverte che «Il cambiamento climatico potrebbe causare una riduzione del 20 – 40% della vita nella zona crepuscolare entro la fine del secolo. E in un futuro ad alte emissioni, la vita nella zona del crepuscolo potrebbe essere gravemente esaurita entro 150 anni, senza ripresa per migliaia di anni».

La principale autrice dello studio, Katherine Crichton , dell’università di Exeter e della Cardiff University, sotolinea che «Sappiamo ancora relativamente poco sulla zona crepuscolare dell’oceano, ma utilizzando le prove del passato possiamo capire cosa potrebbe accadere in futuro»

Utilizzando le conchiglie microscopiche conservate nei sedimenti oceanici, il team di ricercatori, composto da paleontologi e modellisti oceanici, ha esaminato l’abbondante vita nella zona crepuscolare nei climi caldi del passato e Paul Pearson, dell’università di Cardiff, che ha guidato la ricerca, spiega: «Abbiamo esaminato due periodi caldi nel passato della Terra, circa 50 milioni di anni fa e 15 milioni di anni fa. Abbiamo scoperto che la zona crepuscolare non è sempre stata un habitat ricco e pieno di vita. In quei periodi caldi, nella zona crepuscolare vivevano molti meno organismi, perché dalle acque superficiali arrivava molto meno cibo».

Migrando da e verso la superficie, mangiando, venendo mangiati, morendo e persino defecando, gli organismi nella zona del crepuscolo trasportano enormi quantità di carbonio dalle acque superficiali nell’oceano profondo. Questa pompa biologica, svolge un ruolo importante nella regolazione del clima terrestre. Nelle acque superficiali illuminate dal sole, il fitoplancton usa l’energia del sole per trasformare l’anidride carbonica nel cibo che permette a questi minuscoli organismi di crescere. Quel fitoplancton viene mangiato dallo chiamati zooplancton, che a sua volta viene mangiato da meduse e altre creature gelatinose, pesci e altri animali, alcuni dei quali trasportano il carbonio nella zona crepuscolare attraverso la loro migrazione quotidiana. Anche ciuffi di plancton morto, conchiglie, pellet fecali, batteri e altre particelle ricche di carbonio forniscono cibo agli animali della zona crepuscolare. Circa il 90% di questo cibo viene consumato, ma una piccola parte (circa 200 milioni di tonnellate di carbonio all’anno) affonda più in profondità e può rimanere stoccata sul fondo del mare per millenni, mantenendo l’anidride carbonica fuori dall’atmosfera.

Il nuovo studio ha dimostrato che «Nei mari più caldi del passato, questa materia organica veniva degradata molto più velocemente dai batteri, il che significa che meno cibo raggiungeva la zona crepuscolare». La Crichton aggiunge che «La ricca varietà di vita nella zona crepuscolare si è evoluta negli ultimi milioni di anni, quando le acque oceaniche si erano raffreddate abbastanza da agire come un frigorifero, conservando il cibo più a lungo e migliorando le condizioni che consentono alla vita di prosperare».

Questo ha portato i ricercatori a chiedersi cosa accadrà alla vita nella zona mesopelagica in un mondo futuro più caldo. Combinando le prove sui periodi caldi del passato con le simulazioni del modello del sistema terrestre, gli scienziati hanno simulato quello che potrebbe accadere ora nella zona crepuscolare e quel che potrebbe accadere nei decenni, secoli e millenni futuri a causa del riscaldamento climatico causato dalle emissioni di gas serra.

La Crichton  evidenzia che «I nostri risultati suggeriscono che potrebbero essere già in corso cambiamenti significativi. A meno che non riduciamo rapidamente le emissioni di gas serra, ciò potrebbe portare alla scomparsa o all’estinzione di gran parte della vita nelle zone d’ombra entro 150 anni, con effetti che si protrarranno per millenni. Anche un futuro a basse emissioni può avere un impatto significativo, ma sarebbe molto meno grave degli scenari a emissioni medie e alte. Il nostro studio è un primo passo per scoprire quanto possa essere vulnerabile al riscaldamento climatico questo habitat oceanico».

I tre scenari di emissione dello studio si basano sulle emissioni totali di anidride carbonica dopo il 2010. “Basso” è 625 miliardi di tonnellate, “medio” è 2.500 miliardi di tonnellate e “alto” è 5.000 miliardi di tonnellate. Il Global Carbon Budget (guidato dall’Università di Exeter) ha stimato le emissioni globali totali di anidride carbonica in 40,6 miliardi di tonnellate solo nel 2022. Dal 2010 al 2022Le emissioni sono state vicine ai 40 miliardi di tonnellate ogni anno, quindi la maggior parte dell’anidride carbonica (circa 500 miliardi di tonnellate) per lo scenario “basso” dello studio è già stata emessa. Al ritmo attuale, lo scenario “medio” verrebbe raggiunto tra 50 anni e quello “alto” in poco più di un secolo.

Un altro autore dello studio, Jamie Wilson dell’università di Liverpool, ha sottolineato che «La zona crepuscolare svolge un ruolo importante nel ciclo del carbonio dell’oceano perché la maggior parte dell’anidride carbonica assorbita dal fitoplancton finisce lì mentre i suoi resti affondano dalla superficie dell’oceano. Una delle sfide nel prevedere come questo movimento di carbonio potrebbe cambiare in futuro è che nell’oceano moderno ci sono molti processi da districare. Guardando indietro alla zona crepuscolare nei periodi caldi del passato, possiamo identificare i processi più importanti e utilizzarli per prevedere il futuro. Abbiamo scoperto che questo ciclo naturale del carbonio sta probabilmente già cambiando e nel futuro potrebbe essere perturbato a lungo. Per aumentare le nostre conoscenze sulla zona crepuscolare dell’oceano, è stato istituito un programma delle Nazioni Unite (JETZON).  E’  poco compresa  da quasi tutte le prospettive. Tuttavia, contiene probabilmente lo stock ittico più grande e meno sfruttato del mondo e ricicla circa l’80% del materiale organico che affonda nelle acque superficiali produttive».

Infatti, secondo la Woods Hole Oceonographic Institution (WHOI), «La zona crepuscolare ospita più pesci rispetto al resto dell’oceano messo insieme. La maggior parte di questi pesci – e altri organismi che vivono nella zona – sono minuscoli, lunghi solo pochi centimetri o meno. Ma alcuni, come i sifonofori gelatinosi, possono formare catene che si estendono fino a 40 metri. Tuttavia, anche i più piccoli abitanti della zona crepuscolare possono essere potenti attraverso il semplice numero. Un pesce minuscolo ma dall’aspetto feroce chiamato bristlemouth (Gonostomatidae) è il vertebrato più abbondante del pianeta: per ogni essere umano ci sono più di 100.000 bristlemouth».

Le creature che vivono nella zona crepuscolare sono animali da fantasy o fantascienza. Alla WHOI spiegano che «Vanno da quelle stravaganti a quelle terrificanti e sono tutte particolarmente adatte alla vita nell’oscurità fredda e profonda, dove le temperature rimangono vicine allo zero e la pressione dell’acqua può raggiungere i 1.500 libbre per pollice quadrato. Che si tratti di microbi, plancton, gelatine o pesci, tutto ciò che vive nella zona ha sviluppato incredibili adattamenti che gli consentono di sopravvivere in condizioni difficili. Molti animali, ad esempio, possono produrre la propria luce, un tratto chiamato bioluminescenza, che usano per mimetizzarsi, per spaventare i predatori o persino per attirare la preda».

La WHOI aggiunge: «Forse la cosa più notevole è che molti organismi della zona crepuscolare partecipano alla più grande migrazione sulla Terra. Succede in tutto il mondo, ogni giorno, spazzando gli oceani del mondo in un’enorme onda vivente. Ogni notte, pesci, calamari, plancton e altri abitanti del medio oceano iniziano il loro viaggio verso le acque superficiali per nutrirsi. All’alba se ne andranno di nuovo, diretti verso la relativa sicurezza di acque più profonde e più scure. Grandi predatori che vivono in superficie come squali, pesci spada e balene fanno abitualmente il viaggio inverso, tuffandosi nella zona del crepuscolo per nutrirsi della vita che lì è abbondante».

Ma è improbabile che gli esseri umani mangino qualcosa catturato dalla zona del crepuscolo: gli animali sono per lo più piccoli pesci ossei e organismi gelatinosi. Tuttavia, alcuni governi e imprese stanno pianificando di pescare animali dalla zona disfotica per fornire farina di pesce per l’acquacoltura. Si prevede che, per aiutare a soddisfare la domanda di proteine ​​di una popolazione umana in crescita e ridurre la pressione sempre più insostenibile della pesca industriale, in tutto il mondo che l’acquacoltura crescerà del 37% entro il 2030.