I fiumi artificiali per lo studio degli impatti delle secche sugli ecosistemi lotici alpini

In Italia, a causa dello sfruttamento antropico e dell'alterazione del modello di distribuzione delle precipitazioni dovuto al surriscaldamento globale, numerosi corsi d'acqua alpini e montani tipicamente ¿perenni¿, stanno subendo un processo di trasformazione, diventando sempre più simili ai fiumi ¿intermittenti¿ tipici dell'area mediterranea che sono caratterizzati da periodi ciclici più o meno prolungati di secca. Ne derivano forti conseguenze per il biota di questi ecosistemi che, non essendosi evoluto in relazione a tale tipologia ambientale, risulta fortemente impattato perché non possiede gli adattamenti atti al superamento delle condizioni di carenza idrica ed alla successiva ricolonizzazione dell'habitat. Inoltre, le secche riducendo la velocità e la profondità dell'acqua e interferendo con il ciclo vitale degli organismi, alterano la decomposizione della materia organica e quindi le caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua con ripercussioni sull'intero ecosistema. In questo scenario si inseriscono i due esperimenti discussi nel presente elaborato di laurea: mediante un mesocosmo costituito da tre fiumi artificiali alimentati da un torrente alpino del Trentino, sono stati simulati degli eventi di carenza idrica. Il vantaggio derivante da tale sistema è stato l'approccio manipolativo che ha permesso di riprodurre condizioni standardizzate e replicabili di secca valutandone gli effetti sulle componenti di interesse ed escludendo l'influenza di altri fattori. Nell'esperimento 1 è stata determinata l'alterazione della struttura e della composizione delle comunità di macroinvertebrati bentonici; inoltre mediante la simulazione di pozze relitte è stato osservato se il metodo prevalente di ricolonizzazione dell'habitat fosse il ritorno dei macroinvertebrati da queste oppure il drift da monte. I risultati ottenuti indicano: 1) una forte contrazione della biodiversità dovuta alla scomparsa dei taxa più specializzati e all'aumento di quelli più generalisti; 2) che nei corsi d'acqua perenni, il drift da monte è il metodo prevalente di ricolonizzazione dell'habitat. Nell'esperimento 2 è stata studiata l'alterazione del processo di degradazione della materia organica (CPOM) mediante dei leafpacks (pacchetti di foglie) disposti nei 3 fiumi artificiali che hanno sperimentato differenti trattamenti di carenza idrica. Gli impatti sono stati determinati mediante l'analisi del rapporto molare tra carbonio e azoto delle foglie e osservando la variazione in ricchezza tassonomica e abbondanza dei macroinvertebrati trituratori che sono tra i principali responsabili del processamento della materia organica grossolana negli ecosistemi fluviali. Infine, è stata misurata la variazione della perdita di massa fogliare causata dai diversi trattamenti. I risultati mostrano che la degradazione della CPOM è alterata maggiormente dalla durata degli eventi di carenza idrica più che dalla loro frequenza che invece impattano allo stesso modo la ricchezza tassonomica e l'abbondanza dei macroinvertebrati trituratori. I due esperimenti svolti forniscono delle chiare evidenze riguardo gli effetti del cambiamento climatico nei sistemi lotici alpini in termini di biodiversità e di funzionalità fluviale, che in uno scenario di carenza idrica sempre più rilevante, potrebbero avere un effetto a catena con ripercussioni sul flusso di energia nell'intero ecosistema.