I ricercatori della Rice University hanno scoperto un legame critico tra l’aumento delle temperature e il calo della popolazione di una specie, facendo luce su come il riscaldamento globale minaccia gli ecosistemi naturali. Lo studio, pubblicato in Ecologia E guidato da Volker Rudolf, ha rivelato che l’aumento delle temperature aggrava la concorrenza all’interno delle popolazioni, portando alla fine a incidenti di popolazione a temperature più elevate. Offre una delle prime chiare conferme sperimentali che l’aumento delle temperature alterano le forze che controllano le dinamiche della popolazione in natura.
“La nostra ricerca fornisce un pezzo mancante essenziale per comprendere gli effetti più ampi del riscaldamento sulle popolazioni naturali”, ha affermato Rudolf, professore di bioscienze. “Anche quando i singoli organismi sembrano prosperare a temperature più elevate, la popolazione nel suo insieme può ancora soffrire come la concorrenza per le risorse si intensifica”.
Per rivelare come la temperatura influenza la concorrenza e la crescita della popolazione, il team si è concentrato su Daphnia Pulex, una piccola specie di zooplancton che svolge un ruolo vitale nelle reti alimentari d’acqua dolce e nella qualità dell’acqua. Manipolando la temperatura e la densità della popolazione in un ambiente di laboratorio controllato, i ricercatori hanno isolato gli effetti dell’aumento delle temperature sulle dinamiche della popolazione. I risultati sono stati sia affascinanti che preoccupanti.
L’esperimento ha rivelato che la concorrenza tra gli individui è diventata significativamente più forte quando le temperature sono aumentate. In effetti, per ogni 7 gradi di aumento della temperatura di Celsius, gli effetti della concorrenza sono raddoppiati, causando un drammatico calo della popolazione del 50% alla temperatura più alta. Mentre un moderato riscaldamento (12-19 c) inizialmente ha aumentato la crescita della popolazione accelerando il metabolismo e la riproduzione, a temperature più elevate questi benefici sono svaniti quando l’aumento della concorrenza ha preso il suo pedaggio, portando a una forte declino della popolazione anche quando i singoli organismi tolleravano le temperature più elevate.
“Sappiamo che le temperature di riscaldamento aumentano il metabolismo e la riproduzione degli ectoterme, ma abbiamo scoperto che le temperature più calde creano anche una concorrenza che limita la sopravvivenza e la riproduzione”, ha affermato Lillie Stockseth, ex -alunna e primo autore dello studio. Stockseth ha effettuato l’esperimento come parte della sua tesi di laurea in Laboratorio di Rudolf e ora lavora per lo zoo di Houston. “Man mano che le temperature aumentavano verso il limite fisiologico per queste popolazioni, una maggiore concorrenza ha iniziato a superare quei benefici metabolici e ha portato a un calo della popolazione. Questo è un importante avvertimento per gli ecosistemi che hanno dovuto affrontare le temperature in aumento: le popolazioni potrebbero avvicinarsi al declino a temperature meno gravi di quanto pensassimo.”
I risultati sfidano il presupposto che il riscaldamento avvantaggia sempre le popolazioni di ectoterma aumentando la crescita individuale. Invece, mostrano che l’aumento delle temperature può danneggiare le popolazioni in base alla concorrenza intensificata anche prima che lo stress fisiologico diventi un fattore critico. Questo aumento della concorrenza può anche destabilizzare le popolazioni, intensificando ulteriormente il rischio di estinzioni locali, in particolare in ambienti con frequenti fluttuazioni della temperatura.
“Le nostre scoperte suggeriscono che molte specie potrebbero affrontare una rapida popolazione in calo prima che raggiungano i loro limiti di tolleranza termica”, ha affermato Zoey Neale, Alumna ed ex studente laureato nel laboratorio di Rudolf che ora lavora come data scientist presso l’Università del Texas MD Anderson Cancer Center. “Ciò ha importanti implicazioni per la conservazione in quanto significa che potrebbero verificarsi collassi della popolazione guidati dalla temperatura a soglie di riscaldamento più basse di quanto precedentemente previsto e che potessero influenzare le specie che si ritenevano resistenti alle variazioni di temperatura.”
Man mano che le temperature globali continuano ad aumentare, ricerche come questa forniscono approfondimenti cruciali che possono aiutare a prevedere e mitigare la perdita di biodiversità, un passo chiave per garantire che le specie e gli ecosistemi vulnerabili ricevano la protezione di cui hanno bisogno prima che sia troppo tardi.
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