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La più grande migrazione animale è stata studiata con i laser, dallo Spazio

La migrazione verticale degli organismi che negli oceani si nutrono di fitoplancton e assorbono CO2 è stata osservata con un sistema di telerilevamento.

Oceani: concentrazione di krill
Una "nuvola" rossa di krill: la tecnica LIDAR può determinare la concentrazione di specie in atmosfera, ma anche nell'acqua. | Shutterstock

Quando si pensa alle più imponenti migrazioni animali la mente corre alla stagionale corsa degli gnu nel Serengeti, agli stormi a "V" degli uccelli o alle macchie arancioni di farfalle monarca. Ma il più grande spostamento animale sul Pianeta, per quantità di biomassa e numero di esemplari, è molto meno conosciuto e si ripete a cadenza giornaliera negli oceani.

 

Ogni notte una miriade di microscopiche creature oceaniche (come krill, calamari, larve di granchio, piccoli pesci) risale per centinaia di metri fino alla superficie marina per nutrirsi di fitoplancton; appena prima dell'alba il flusso si inverte e questi animali tornano a pancia piena nella zona mesopelagica, tra i 200 e i 1.000 metri di profondità. Questa migrazione ciclica quotidiana da e verso acque più profonde è un banchetto garantito per i pesci, oltre a svolgere una importante (per noi) funzione di regolazione del clima, sequestrando grandi quantità di CO2.

 

Sguardo laser. Ora per la prima volta il fenomeno, noto come Diel Vertical Migration (DVM), è stato osservato in modo continuo e approfondito dallo Spazio, grazie a una tecnica sempre più sfruttata di telerilevamento laser - la tecnica LIDAR. Utilizzando un satellite lanciato nel 2006, il Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO), è stato possibile "vedere" la concentrazione di specie nei primi 20 metri di profondità di tutti i mari e capire le dinamiche di questa migrazione a livello globale. Lo studio decennale, una collaborazione tra la NASA e il Centro Nazionale di Studi Spaziali francese (CNES) è stato pubblicato su Nature.

 

Nuova applicazione. «Il LIDAR ci ha permesso di campionare questa migrazione animale su scala globale, ogni 16 giorni per 10 anni» spiega Mike Behrenfeld, a capo dello studio - permettendo così di studiare comportamento, distribuzione e abbondanza di esemplari negli oceani di tutto il mondo. Questa tecnica di telerilevamento laser è di norma sfruttata per lo studio degli aerosol in atmosfera o nelle ricerche archeologiche, ma nessuno aveva ancora dimostrato le sue potenzialità nella scienza oceanica. Il LIDAR invia al soggetto da osservare un impulso luminoso a una precisa lunghezza d'onda (il laser), e analizza il segnale che riceve in risposta.

 

Trappola per CO2. La DVM ha ricadute fondamentali sugli equilibri climatici terrestri. Durante il giorno, il fitoplancton compie la fotosintesi clorofilliana, attraverso la quale produce ossigeno e assorbe massicce quantità di anidride carbonica. Gli animali che - sazi di fitoplancton - ritornano nelle profondità oceaniche, portano con sé il carbonio sequestrato e lo depositano, defecando, nei fondali oceanici, dove viene definitivamente "intrappolato". Questo processo impedisce un nuovo rilascio della CO2 in atmosfera e rende gli oceani le nostre più efficaci spugne di gas serra. Per queste ragioni, conoscere l'entità del fenomeno è importante, per elaborare modelli climatici più precisi. Inoltre, lo zooplancton costituisce la principale riserva di cibo per i pesci più grandi: dove è presente in abbondanza, può sostenere maggiori riserve ittiche.

Che cosa si è scoperto. I dati raccolti dal 2008 al 2017 mostrano che nelle acque limpide e più povere di nutrienti delle regioni tropicali e subtropicali ci sono meno animali impegnati nello spostamento verticale (perché c'è meno fitoplancton disponibile), ma che allo stesso tempo, in quelle acque la DVM coinvolge una maggiore percentuale di popolazione animale. Questo tipo di migrazione si è evoluto infatti per evitare di nutrirsi alla luce del giorno, quando i predatori più grossi sono attivi e hanno una migliore visuale. In queste acque, dunque, praticare la DVM è un comportamento molto vantaggioso.

 

Al contrario, nei mari più torbidi, freddi e ricchi di nutrienti c'è una maggiore abbondanza di animali impegnati di DVM, ma allo stesso tempo questo comportamento riguarda soltanto una piccola frazione della vita animale in quelle acque. Nei mari con scarsa visibilità, i predatori più grossi non possono fare grande affidamento sulla vista, e spostarsi molto in profondità non è così necessario, per salvarsi la vita.

 

Oltre a far luce su queste dinamiche, il LIDAR ha permesso di capire che la DVM è influenzata dai cambiamenti climatici, che influiscono sull'abbondanza di fitoplancton, motore principale della migrazione.

 

11 dicembre 2019 | Elisabetta Intini