L’estrazione mineraria e il riscaldamento delle acque profonde innescano lo stress nelle gelatine a mezz’acqua

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 di mezz’acqua saranno altamente sensibili ai pennacchi di sedimenti indotti dall’attività mineraria.

Ciò è preoccupante, come spiega la dott.ssa Helena Hauss, co-prima autrice dello studio e direttrice della ricerca sull’ecologia marina presso il Centro di ricerca norvegese (NORCE): “Le acque medie sono cruciali per la capacità dell’oceano globale di immagazzinare carbonio, ma anche i suoi abitanti sono 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 del loro ambiente.” Il dottor Henk-Jan Hoving, autore senior e leader del gruppo di ecologia del mare profondo presso GEOMAR, aggiunge: “Le specie di acque medie sono spesso organismi fragili, gelatinosi e talvolta giganti, con bassi tassi metabolici che sono difficili da osservare nel loro ambiente naturale e da osservare. effettuare esperimenti. La loro fragilità fisica può renderli particolarmente vulnerabili ai disturbi ambientali. Allo stesso tempo, quando si tratta di esplorare le acque medie, abbiamo solo scalfito la superficie e la maggior parte della biodiversità rimane ancora sconosciuta, così come la loro funzione nell’ecosistema e il loro tolleranza al cambiamento.”

Nonostante l’importanza degli ecosistemi marini su scala globale, finora poca ricerca si è concentrata sulle risposte specie-specifiche degli animali marini ai fattori di stress ambientale. Questa è la lacuna che i ricercatori hanno deciso di colmare nello studio recentemente pubblicato. Per la prima volta, gli autori dello studio hanno studiato la risposta allo stress di un organismo acquatico, la medusa casco (a causa della sua forma a cappello), alla simulazione di pennacchi di sedimenti. “Poiché determinare lo ‘stress’ in una medusa non è un processo semplice, abbiamo studiato la loro risposta da più angolazioni e combinato le intuizioni ottenute dalla loro fisiologia, dall’espressione genetica e dai simbionti microbici sull’esterno della medusa,” spiega Vanessa Stenvers, co-prima autrice dello studio e del dottorando presso GEOMAR e Smithsonian Institution. 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”, aggiunge Stenvers.

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 a casco rispetto a un aumento di quattro 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 quattro gradi è previsto solo negli scenari di riscaldamento globale più estremi. Gli autori temono che i fattori di stress che portano ad un aumento del dispendio energetico, come osservato per la medusa dall’elmo, dovranno essere affrontati con una maggiore assunzione di cibo. Poiché il cibo nelle profondità marine è generalmente scarso, ciò potrebbe portare alla fame.

Sebbene siano necessari più dati provenienti da diverse specie di acque medie per comprendere meglio gli impatti ambientali dell’estrazione mineraria in acque profonde, la risposta allo stress nelle meduse casco può essere rappresentativa di altri animali gelatinosi. Gli animali gelatinosi, caratterizzati da un elevato contenuto di acqua e tessuti gelatinosi, sono una componente abbondante degli ecosistemi delle profondità marine, rappresentati attraverso l’albero della vita. 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 professor Andrew K. Sweetman, coautore dell’Associazione scozzese per le scienze marine, conclude: “Con l’inizio dell’estrazione mineraria in acque profonde, che potrebbe iniziare nel prossimo decennio, che ha il potenziale di disturbare gli habitat vicini della colonna d’acqua e il fondale marino, comprendendo l’effetto combinato Gli effetti dell’attività mineraria e del riscaldamento degli oceani sono essenziali”. Il team 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 l’impatto ambientale. danneggiare quanto più possibile.

Sfondo

Questa ricerca è stata condotta nell’ambito del progetto iAtlantic (Integrated Assessment of Atlantic Marine Ecosystems in Space and Time). iAtlantic è un programma di ricerca multidisciplinare che mira a valutare la salute degli ecosistemi delle acque profonde e dell’oceano aperto in tutto l’Oceano Atlantico. Il suo obiettivo è fornire conoscenze fondamentali per una gestione responsabile e sostenibile delle risorse dell’Oceano Atlantico 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’intera scala del bacino atlantico, dalla punta dell’Argentina a sud all’Islanda a nord, e dalle coste orientali degli Stati Uniti e del Brasile ai margini occidentali dell’Europa e dell’Africa. Fondamentale per il successo di iAtlantic è 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.