Introdurre pesci equivale a fertilizzare un lago?

E siamo (finalmente) arrivati all'ultima (si spera) puntata dedicata agli articoli che ho pubblicato di recente.

Nella prima puntata abbiamo visto come le trote alloctone siano ironicamente composte in larga parte da materia alloctona all'ambiente acquatico. Nella seconda parte abbiamo visto che la loro predazione sugli organismi acquatici ha effetti che si ripercuotono fino a modificare l'intera fauna degli invertebrati. Poi abbiamo visto come la predazione su animali terrestri sia variabile durante la stagione, ma non dipenda dalla densita' della popolazione di pesci.

Dopo aver visto tutti questi risultati dovremmo essere pronti per affrontare l'argomento piu' succoso. E per succoso intendo in realta' schifoso.

Infatti l'idea e' piuttosto semplice.
Abbiamo un piccolo laghetto dove la densita' di pesci e' eccessivamente alta (circa 100 volte quella che si riscontra in altri laghi alla stessa latitudine!) probabilmente grazie al consistente supporto fornito dagli animali terrestri. Ma tutti sti pesci, oltre a mangiare, dovranno pur cagare no?

E' infatti una delle grandi leggi di natura che chi non caga esplode ("chi no caga sciopa!", come dicono in Veneto) e dato che le trote non sono di certo esplose devono aver cagato un bel po'.
Ora, chiunque abbia coltivato la terra, o anche solo un vaso di begonie, sa benissimo che la merda concima, e la merda di trota non fa eccezione.

In questo caso ad essere concimati non saranno fiori ma il principio e' lo stesso per le piante acquatiche, indipendentemente dalle loro dimensioni, dal microscopico al macroscopico. Le trote, nutrendosi di animali che vivono sul fondo o di animali terrestri mettono in circolo con le loro deiezioni una quantita' di nutrienti che possono fertilizzare l'acqua del lago, inducendo delle fioriture algali.
Quindi la domanda sorge spontanea: se metto piu' di cento trote in un piccolo lago saranno sufficienti a fertilizzare le forme di vita vegetale e cambiarne la composizione?

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.

Le trote alloctone sono fatte di materia alloctona

Trote mangiatopi! Paura, delirio, emozione! 

Finora nel blog ho parlato di alcuni miei articoli scientifici, ma erano tutti articoli che ho fatto piu' come hobby che come lavoro.

Il mio vero lavoro di ricerca (quello per cui sono stato pagato) e' abbastanza speciale. Per un totale di 4 anni e due mesi ho lavorato ad un progetto di dottorato i cui risultati cominciano a vedersi solo adesso, dati i lunghi tempi di pubblicazione. E quindi adesso e' il momento di divulgarli il piu' possibile: quindi questo e' il primo di una serie di 4 articoli che usciranno non appena i lavori relativi verranno pubblicati.

Lo scopo del progetto era capire come l'introduzione di pesci in laghi d'alta quota modificasse l'ambiente acquatico e quali effetti avessero sulla catena trofica.

Gli ambienti selezionati erano ideali: piccoli laghi in un'area naturale tra le "montagne" della Lapponia, dove tutte le attivita' umane (tranne la ricerca) sono vietate. Questi laghi, una volta completamente privi di pesci, ospitavano popolazioni introdotte di trote fario (autoctone in Finlandia, ma non negli ambienti di introduzione) di cui conoscevamo provenienza e data di introduzione.

Rimozione delle dighe: l’utopia diviene realtà

Una diga sull'Elwha River, Washington, attualmente in fase di smantellamento (foto: Wikimedia Commons)

Avrei voluto scrivere questo post poco tempo dopo quello riguardante l'impatto delle dighe sugli ecosistemi fluviali, che potete trovare qui: Una diga, mille impatti

Meglio tardi che mai, comunque. Sono ancora in tempo a inserire un link, dove potete trovare una serie di video del National Park Service del Ministero degli Interni USA. I filmati documentano passo per passo un processo di restaurazione ambientale “da manuale” tuttora in corso, riguardante il fiume Elwha, nello stato di Washington. Ecco qua: Elwha River Restoration

Per questo dibattutissimo progetto, il più grande che abbia mai avuto per oggetto la rimozione di una o più dighe, sono stati stanziati dal governo ben 350 milioni di dollari. Una cifra niente male.

Nel primo post sulle dighe, avevamo analizzato quali fossero gli impatti di queste opere sugli ecosistemi fluviali. Ne era uscito un quadro piuttosto serio, evidenziando come la regimazione dei fiumi finalizzata al controllo delle piene, della produzione energetica e, soprattutto, alla creazione di scorte d'acqua, in quest'era di cambiamento climatico, sia spesso necessaria, ma al contempo fortemente invalidante per gli equilibri biologici dei fiumi ed il benessere dei loro abitanti, a cominciare dai pesci.

I fiumi della costa occidentale del Nord America, che sfociano nell'Oceano Pacifico, ospitano un gran numero di specie ittiche, tra le quali i salmoni e le trote del genere Onchorhynchus. Ben sette di queste specie (chinook, coho, chum, sockeye, pink salmon, steelhead, coastal cutthroat trout), più due di Salvelinus (bull trout e dolly varden), sono i salmonidi migratori naturalmente presenti nel fiume Elwha, tutti in crisi più o meno profonda a causa della costruzione delle due dighe che impediscono loro il raggiungimento dei letti di frega situati nella parte alta del corso d'acqua. I lavori per la rimozione della prima diga iniziarono nel settembre 2011 e già a marzo 2012 il lavoro era stato completato, ristabilendo parte della continuità longitudinale del corso d'acqua.

L'impatto del siluro, e delle specie alloctone, sull'ecosistema - nuovi studi

Silurus glanis (@wikimedia commons)

Prima di scrivere questo articolo ci ho pensato non poco.
Prima perche' l'argomento e' da sempre controverso, e poi soprattutto perche' essendo coinvolto in prima persona nello studio non sarei riuscito a mantenere l'abituale imparzialita'.

E' passato cosi' quasi un anno dalla fine del lavoro, e gia' alcuni mesi dalla pubblicazione, prima che mi decidessi a scriverne.

Ma partiamo dal principio:

La prima serie di articoli pubblicata su questo blog aveva come oggetto il siluro (Silurus glanis) in quanto voleva essere una specie di "riassunto" delle informazioni disponibili su questo pesce.
La serie voleva prima di tutto essere una fonte di riferimenti scientifici in forma divulgativa, in modo da risparmiare tempo nelle annose discussioni che all'epoca imperversavano nei vari forum tematici.

Partito da un'analisi sulla quantita' di cibo ingerito dal siluro, ero poi passato a vedere di che tipo di cibo si trattasse. Quindi sulla base di questo avevo stilato una valutazione d'impatto (grossolana) e per finire esplorato alcune possibilita' di contenimento ed eradicazione.

Questa serie di articoli e' tutt'ora tra gli articoli piu' letti di questo blog.

Ma non poteva finire la'. Durante la stesura degli articoli mi ero accorto di due cose:

1 - Mancavano completamente o quasi ricerche fatte in Italia, pur essendo una tra le specie introdotte piu' controverse e malgrado molti studi millantati
2 - Mancavano informazioni sull'impatto in casi studio, in Italia ma anche all'estero, per via della difficolta' nel reperire dati adatti che permettessero di studiare il problema seriamente

Fortuna volle che, tramite amicie comuni, entrassi in contatto con l'universita' di Ferrara dove il team di ricerca stava gia' lavorando ad un progetto riguardante il siluro e piu' in generale le specie alloctone. Progetto a cui ho potuto dare il mio contributo.

La scardola italica (S. hesperidicus) una delle specie con il declino piu' accentuato nell'area di studio (@ ittiofauna.org)

L'idea di fondo era cercare di capire se e come l'espansione del siluro avesse impattato sulla fauna autoctona nella rete dei canali della pianura padana. Un ambiente molto particolare.

La rete idrica e' molto complessa e l'area pesantemente antropizzata, il livello delle acque nei canali della rete idrica e' abbassato durante la stagione invernale dal consorzio di bonifica fino quasi a restare in secca. In alcuni canali vengono anche effettuati prelievi autorizzati del pesce, al fine di spostarlo in altri canali limitrofi prima dell'asciutta. Questo offre la possibilita' unica di avere un'istantanea completa della popolazione ittica del canale in quel momento, in quanto pressocche' tutto il pesce viene catturato e trasferito.

Ovviamente questo e' anche uno dei modi in cui le specie alloctone vengono spostate (assieme alle autoctone) da un canale all'altro. Ma esse possono comunque passare dal corso principale del Po a tutti i corsi di ogni ordine della rete idrica anche per altre vie.

Dunque, in questo regime molto particolare che dura da decenni, qual'e' stato l'impatto del siluro e di altre specie alloctone?

Per verificarlo abbiamo utilizzato un metodo molto diretto: abbiamo preso in esame 14 canali della rete idrica con simili caratteristiche e che non avessero subito modifiche sostanziali alla loro morfologia negli ultimi 18 anni.

Poi siamo andati a controllare elementi quali la composizione di specie durante 4 eventi di svuotamento e trasferimento dei pesci dal 1991 al 2009. Il trend era piuttosto univoco in tutti gli ambienti:

le specie autoctone erano in declino, mentre in generale aumentavano in corrispondenza le specie alloctone

Le variazioni di numero di individui e biomassa delle varie specie, dall'alto al basso rispettivamente di specie alloctone, autoctone, alloctone di vecchia introduzione e di nuovo alloctone.

La situazione odierna e' sconcertante. La comunita' ittica e' infatti dominata da poche specie, tutte alloctone. Su tutte il siluro ma anche la carpa (di grandi dimensioni), a seguire luccioperca, breme e pseudorasbora (in declino).
Le specie autoctone, che prima prosperavano, ora sono ridotte al lumicino o estinte.

Ma quindi qual'e' la causa di tutto questo? Come abbiamo gia' detto in questi canali non e' cambiata la morfologia ne' e' cambiato il regime idrico o di gestione ittica.

Potrebbe essere cambiata la qualita' delle acque stesse? Siamo andati a verificarlo utilizzando i dati completi della serie storica sui vari parametri delle acque, rilevati durante tutto il periodo. Inoltre abbiamo analizzato tutta la letteratura disponibile sugli effetti che i vari parametri chimico/fisici dell'acqua hanno sui pesci in oggetto, o su specie simili quando non c'era altro di disponibile. Le condizioni dell'acqua non erano tali da impedire la vita delle specie autoctone ma al massimo potevano portare a stress periodici.

Il risultato era chiaro anche in questo caso:

scarsa o nulla correlazione con i parametri fisici dell'acqua, che non sono sostanzialmente cambiati durante il periodo studiato


Le cause del declino sono dunque probabilmente da attribuire principalmente alle interazioni tra specie alloctone ed autoctone, tra cui il siluro forse ha giocato un ruolo di rilievo, all'interno di un ecosistema estremamente semplificato ed antropizzato, che probabilmente esaspera le interazioni ecologiche. I canali che un tempo fungevano da nursery per le specie autoctone sono adesso dominate da una fauna danubiana.

E cosi' un giorno manderemo cartoline in Ungheria con francobolli come questo

Non e' dunque vero che il siluro o gli alloctoni  non hanno impatto o che possono coesistere assieme a tutte le altre specie. Almeno non e' vero in questa situazione, che purtroppo e' rappresentativa di molti sistemi all'interno del suo areale di introduzione. Ne' e' vero neanche che la causa del declino delle specie autoctone sia principalmente dovuta solo all'inquinamento o agli interventi in alveo.

Ma non e' finita qua, perche' rimangono ancora alcuni punti che meriterebbero di essere investigati seriamente. E ci stiamo lavorando (seriamente) sopra.

Bibliografia:

Castaldelli G., Pluchinotta A., Milardi M., Lanzoni M., Giari L, Rossi R., Fano E.A. 2013

Introduction of exotic fish species and decline of native species in the lower Po basin, north-eastern Italy

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aqc.2345/abstract

La pesca ricreativa e il suo impatto sulla natura

La pesca sportiva e' una delle attivita' umane con origini piu' antiche.

Le sue origini sono collocate nel Paleolitico (40.000 anni fa) da reperti archeologici. Ovviamente a quel tempo la pesca era un'attivita' rivolta esclusivamente all'alimentazione ed effettuata con tecniche rudimentali.

Tecniche che non erano limitate a reti, arpioni o altro ma che svilupparono gia' circa 20.000 anni fa ami e lenze. Queste ultime si sono evolute nei millenni; il primo resoconto storico della pesca intesa come attivita' ricreativa risale al 1496.

Oggi la pesca sportiva (cioe' non effettuata come lavoro) si e' evoluta non solo nei materiali, ma anche nell'etica. Negli ultimi 10-20 anni una piccola porzione di pescatori rilascia il pescato invece di trattenerlo.

Vista la mole di praticanti, l'indotto e il valore sociale della pesca possiamo tranquillamente dire che si tratta di un'attivita' importante della sfera umana. Una ragione in piu' per interrogarsi sulle conseguenze che essa ha sull'ambiente.

Che impatto ha la pesca sulla natura? E quanto incide in rapporto ad altre attivita' umane?

Una diga, mille impatti

A che serve costruire una diga?

La risposta è abbastanza facile: accumulare una riserva d’acqua, controllare il regime dei fiumi, creare nuovi spazi ricreativi, eccetera. Non ultimo, il fatto di produrre energia idroelettrica, fonte di per sé assolutamente pulita, priva di emissioni di CO₂ o sostanze inquinanti.

Ci sono conseguenze negative che scaturiscono dalla costruzione di una diga?

Facile anche questo, la risposta è sì.

Più in dettaglio: le dighe sono dannose per i pesci o li favoriscono in qualche modo?

Esiste una relazione tra alterazione idrologica e invasioni di specie alloctone?

Perché, spesso, le aspettative relative alla pescosità negli invasi artificiali non trovano un riscontro costante?

Qui di seguito tenteremo di rispondere a queste ed altre domande.

Dato che l’effetto più importante di una diga sul corso d’acqua che la ospita è l’alterazione delle portate, cominciamo con alcuni principi fondamentali che riassumono l’importanza del regime idrologico, cioè l’andamento annuale delle portate di un fiume. I principi sono i seguenti:

1 - Il regime di un fiume ne caratterizza in maniera determinante l’habitat fisico e la composizione della comunità biologica.

2 - Il ciclo vitale degli organismi acquatici è scandito dalle portate dei fiumi

3 - La connettività tra le varie zone di un fiume deve essere preservata

4 - Le alterazioni del regime idrologico favoriscono l’invasione di specie alloctone

I concetti, presi singolarmente, sono abbastanza chiari, ma vediamo di approfondire alcuni aspetti che ne conseguono.

Siluro: valutazione d'impatto

Felice Mauri ritratto con un siluro record di 2,60 m per circa 150 kg di peso. Pescato nel Lago Azzurro di Peschiera Borromeo nel maggio del 2008.

Immagine forse un po' cruda per introdurre un articolo altrettanto crudo.

Quando si parla di siluro non e' facile restare imparziali. I numeri sono numeri e in quanto tali non portano colpa, per questo nei primi due articoli mi sono limitato ad elencare le informazioni disponibili e i metodi con cui queste informazioni vengono ottenute.

Ma c'e' un punto in cui oltre alle considerazioni di tipo teorico occorre anche tirare delle conclusioni. Queste conclusioni devono essere necessariamente derivate dai dati e non devono essere affette (nei limiti del possibile) da considerazioni accessorie.

Quindi, che impatto ha un siluro sull'ambiente?

Non esiste una guida generale sul "come" fare una valutazione dell'impatto di una nuova specie in un ecosistema. Forse semplicemente perche' l'intera comunita' scientifica e' concorde nell'affermare che ogni specie alloctona ha un impatto negativo sull'ambiente. E questo vale non solo nel caso dei pesci ma di tutti gli organismi viventi. E' un principio talmente generale e talmente accettato che si e' tradotto in leggi ferree sulla diffusione delle specie in praticamente tutti gli stati avanzati, Italia compresa.

L'idea di un diverso approccio alla valutazione d'impatto, come per esempio proposta dall'amico Nicola Fortini di Firenze, basata sull'impatto diretto su specie a rischio e' talmente restrittiva da risultare inefficace nella maggior parte dei casi. Dimostrare un impatto diretto e fatale su specie a rischio normalmente comporta l'osservazione della colonizzazione per un numero di generazioni sufficiente, cosa che di solito pero' comporta anche l'eventuale sparizione della specie a rischio.
Seguendo questo principio pero' si arriverebbe a dei paradossi.
Per fare un esempio concreto: in popolazioni gia' compromesse e con specie autoctone presenti anche in altri bacini (quindi non a rischio) sarebbe lecito fare immissioni indiscriminate.

Pertanto, di norma, si preferisce agire con un principio cautelativo. Cioe' la non-pericolosita' deve essere dimostrata scientificamente prima di autorizzare un'introduzione.

C'e' comunque un modo per valutare che tipo di impatto ha il siluro sugli ecosistemi in cui viene introdotto. Ed e' quello di esaminare le sue caratteristiche autoecologiche cioe' il modo in cui si accresce, si riproduce, si alimenta etc.
- La sua resistenza ad un ampio spettro di parametri di qualita' dell'acqua quali temperatura, ossigeno disciolto ed inquinanti lo rende virtualmente immune dai maggiori problemi presenti nelle acque italiane, cioe' l'inquinamento, le asciutte e l'eutrofizzazione.
- Il suo rapido accrescimento grazie anche alle temperature dell'acqua (arriva a maturita' in soli 2-3 anni, alla misura di circa 70 cm) lo mette al riparo dalla predazione da parte di altri pesci o uccelli e gli permette di riprodursi relativamente presto.
- La sua dieta e il quantitativo di cibo ingerito (vedi i due articoli precedenti) lo rendono un predatore al top della catena alimentare, capace di influenzare le biomasse delle altre specie ittiche (e non) presenti.
- La sua attivita' notturna lo rende un predatore prima sconosciuto nelle acque italiane. Altri predatori notturni come la bottatrice, il pescegatto e l'anguilla non hanno uno spettro alimentare cosi' ampio.
In generale queste caratteristiche, unite alla capacita' di colonizzare praticamente qualsiasi nicchia ecologica lasciata scoperta o di scavarsi una nuova nicchia nell'ecosistema sottraendo risorse alle specie autoctone , sono le ragioni per cui molti scienziati temono l'introduzione di questa specie. Oltre ovviamente alla diffusione di virus e infezioni, comune a tutti i movimenti di specie.

Il siluro dunque ha un impatto diretto sull'ambiente sia come predazione diretta di alcune specie (fino a diventare il predatore al top della catena alimentare) sia come competizione per le risorse alimentari (dato l'ampio spettro di nutrizione).
Di sicuro il siluro non e' in grado di "mangiarsi tutti i pesci del lago" come sostengono alcuni. Potrebbe essere pero' in grado di ridurre drasticamente (fino al collasso) degli stock di specie gia' afflitte da altri problemi e in ogni caso di ridurre l'abbondanza delle altre specie. Semplicemente perche' un dato ecosistema puo' supportare soltanto una certa biomassa e ogni nuovo commensale porta via una fetta della torta agli altri, specialmente un predatore.

Se, dunque, il siluro ha un impatto sull'ecosistema cosa si puo' fare a riguardo? Questo sara' il controverso argomento del prossimo post.

Bibliografia (in ordine sparso):
Copp et al. 2009
Bianco P.G. (vari articoli e comunicazioni personali)