Sono solo gamberetti - storia di trote e invertebrati

Anfipodi giganti! Actione! Terrore! Suspensa! Romanza!  Ora che ho catturato la vostra attenzione leggete anche il resto!

Nello scorso articolo avevamo visto come le trote siano composte, per molti versi, di materia esterna all'ambiente acquatico. Nell'introduzione del primo articolo e' ben spiegato il contesto dello studio, che e' lo stesso per tutti gli articoli di questa serie. Vi invito quindi a rileggerlo, nel caso non ve lo ricordaste bene.

Fatto? Allora ecco la seconda parte.

Parliamo sempre dello stesso ecosistema modello, dove le trote sono state introdotte e non ci sono altre pressioni antropiche. Se nella prima parte avevamo posto la predazione di organismi terrestri al centro dell'attenzione stavolta abbiamo cercato invece di lavorare su cosa succede nell'ambiente acquatico a seguito dell'introduzione di pesci.

Ovviamente una parte delle prede delle trote e' costituita da animali acquatici. Ed e' normale che sia cosi' dato che le trote vivono in acqua, dopotutto.

La prima parte di questo studio e' stata quindi improntata a capire come la presenza delle trote influenzi l'attuale distribuzione ed abbondanza di invertebrati acquatici. Ovviamente stavolta abbiamo dovuto usare un altro lago (senza pesci) come paragone e riferimento, per comprendere appieno come si distribuiscono certe specie in presenza ed assenza di pesci. Il lago di riferimento e' molto simile per morfologia, stato trofico e popolazione di invertebrati e si trova a soli 2 km di distanza dal lago in cui sono stati introdotti i pesci, una situazione ideale.

L'effetto piu' visibile e' che alcune specie (Gammarus, in particolare), che nei laghi senza trote nuotano liberi in tutta la colonna d'acqua, non si trovano piu' nelle zone pelagiche del lago, qualora vengano introdotte delle trote.

Per le trote potrebbe essere piu' conveniente predare alcune tipologie di invertebrati piuttosto di altre, anche se sono piu' abbondanti, semplicemente perche' sono piu' disponibili. Cioe' perche' sono piu' visibili, concentrate o comunque piu' facili da catturare a parita' di sforzo.

Allora gli invertebrati vengono tutti predati ed estinti? No, dato che c'e' una certa complessita' strutturale nell'habitat. Per cui la loro distribuzione cambia e li ritroviamo nei ripari offerti dalla vegetazione sul fondo e sulle rive.

Ma cosa vuoi che succeda se una specie di gamberetto non si trova piu' nella colonna d'acqua?

Beh, un cambiamento che puo' sembrare minimo e' in effetti un grosso cambiamento, perche' si ripercuote in tutto il resto della catena trofica.

Uno degli schemi piu' semplici delle cascate trofiche, ovvero di come il cambiamento dei rapporti trofici si ripercuote ben al di la' di un unico livello. Da Silliman & Angelini, 2012.

Per capirlo abbiamo dovuto ricostruire la storia dell'abbondanza di varie specie di invertebrati tramite i loro resti fossili. Il sedimento sul fondo di un lago per fortuna conserva una precisa registrazione dei vari cambiamenti nell'ecologia del lago ed e' possibile, analizzando i resti fossili in esso contenuti, risalire alle abbondanze dei veri organismi nei periodi precedenti e successivi all'introduzione delle trote (visto che conoscevamo con precisione la data di introduzione).

Seppure ci sono molte difficolta' a ricostruire la popolazione di Gammarus (per via degli scarsi resti fossili), per le larve di Chironomidi (larve di insetti) e Cladoceri (parte dello zooplankton) questo e' fortunatamente molto piu' facile.

Entrambi questi gruppi sono aumentati di circa 3-5 volte ed i Cladoceri hanno perso qualche specie, dopo l'introduzione delle trote.  Cosa che non e' successa nel lago di riferimento.

L'abbondanza di resti fossili di Cladoceri nei sedimenti del lago con pesci (a) e di quello senza pesci (b). La linea tratteggiata rappresenta la data di introduzione delle trote e sottolinea come ci sia stato un aumento significativo della popolazione.

Cos'e' successo dunque?

E' controintuitivo pensare che le larve di Chironomidi siano aumentate di numero, visto che le trote ne vanno ghiotte ed esse costituiscono gran parte della loro dieta. L'apparente contraddizione pero' si spiega esaminando piu' da vicino il gruppo dei Chironomidi, che non e' un blocco unico.
La maggior parte della predazione avviene allo stadio di pupa, al momento in cui emergono dall'acqua, quindi le larve delle specie che vivono per la maggior parte nel sedimento o al riparo della vegetazione sono ben al sicuro dalla predazione e possono beneficiare della "pioggia" di nutrienti che deriva dalle deiezioni delle trote. Un vero e proprio fertilizzante che aumenta la produttivita' dell'ambiente nel fondale, come vedremo in seguito.

Le trote sono state molto efficaci nel predare lo zooplankton predatore (p. es. Polyphemus) che' e' piu' grande ed evidente, oltre a Gammarus ed insetti predatori acquatici, riducendo quindi la pressione predatoria sullo zooplankton di piccola taglia (erbivoro), che di conseguenza si e' moltiplicato esponenzialmente.

Ma questa variazione nella pressione di predazione ha modificato la struttura di popolazione dei Cladoceri? A parte la differenza nel numero di specie la risposta e' no, la taglia media e le misure di varie loro parti corporee sono rimaste invariate, perche' la pressione predatoria di grossi invertebrati come Gammarus non e' selettiva come quella di altri predatori, come le larve di Chaoborus.

La distribuzione delle taglie corporee dei Cladoceri prima (linea grigia) e dopo (linea nera) l'introduzione delle trote. Le distribuzioni sono sostanzialmente invariate.

La larva di Chaoborus, presente solo nel lago di riferimento e non nel lago in cui i pesci sono stati introdotti, seleziona individui con appendici corte perche' piu' facili da predare. Ecco perche' nel lago di riferimento la taglia delle appendici difensive e' quasi doppia rispetto al lago dove sono stati introdotte le trote.

Taglia media delle appendici difensive dei cladoceri nel lago dove sono state introdotte le trote (in alto) e nel lago senza pesci (in basso). La linea tratteggiata rappresenta la data di introduzione dei pesci e sottolinea come non ci siano state variazioni.

Per concludere, ci sono chiari segni che l'introduzione di trote in laghi precedentemente senza pesci modifichi sostanzialmente l'abbondanza e i rapporti trofici tra le comunita' di invertebrati. Anche se le estinzioni vere e proprie sono limitate, questo cambiamento influenza l'ecologia trofica dell'intero lago.

Riferimenti bibliografici:
Milardi et al., The impact of trout introductions on macro- and micro-invertebrate communities of fishless boreal lakes, in press.
Link all'articolo originale su Journal of Paleolimnology.
Full text disponibile su Researchgate, almeno per ora.