Dati ambientali centralizzati per le barriere coralline

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Densità del traffico marittimo in prossimità delle barriere coralline del Mar Ro
Densità del traffico marittimo in prossimità delle barriere coralline del Mar Rosso sull’applicazione RECIFS © GEOME / LGB / EPFL
In un momento in cui gli ecosistemi corallini sono minacciati dalle attività umane e dai cambiamenti climatici, è essenziale comprendere i loro punti di forza e di debolezza. Con l’applicazione web RECIFS, gli scienziati dell’EPFL propongono uno strumento per raggiungere questo obiettivo.

L’obiettivo dell’applicazione web RECIFS (Reef Environment Centralized InFormation System) è quello di creare una directory di tutti i dati ambientali e contestuali sulle barriere coralline del mondo. Sviluppata dagli scienziati dell’EPFL in collaborazione con l’Unità di ricerca congiunta sull’ecologia marina tropicale dell’Oceano Pacifico e Indiano (ENTROPIE), l’applicazione permette di confrontare diversi set di dati per comprendere meglio come i coralli riescano - o meno - ad adattarsi ai cambiamenti climatici e a determinate attività umane.

Basato su dati di riferimento pubblicamente disponibili, RECIFS contiene quasi quattro decenni di informazioni fisiche (temperatura dell’acqua, ondate di calore, velocità delle correnti marine, ecc.) e chimiche (concentrazione di clorofilla, salinità, pH, ecc.). Questi dati dovrebbero consentire agli scienziati e ai gestori locali di formulare ipotesi sulle loro influenze e di sviluppare strategie di conservazione efficaci. L’applicazione elenca anche dati relativi all’attività umana, come l’intensità del traffico marittimo nelle vicinanze, che è una fonte di inquinamento, la vicinanza di una città e la sua densità di popolazione, con potenziali problemi di sovrasfruttamento, e la presenza di aree agricole, e quindi di fertilizzanti scaricati in mare. L’applicazione è stata appena presentata sulla rivista Global Ecology and Biogeography.

Identificare i processi irreversibili

"Questa centralizzazione dei dati ci aiuterà a identificare tutto ciò che in passato ha innescato processi irreversibili, come la morte dei coralli causata dalle ondate di calore. Saremo anche in grado di capire cosa preserva alcune barriere coralline da tale deterioramento e di costruire aree marine protette dove necessario", spiega Oliver Selmoni, primo autore dello studio, che ha conseguito un dottorato in ingegneria ambientale presso l’EPFL ed è il vincitore del premio Chorafas 2020 per la sua ricerca sui coralli. Il ricercatore cita come esempio il verificarsi di ondate di calore successive a partire dagli anni 2000, legate al cambiamento climatico. "Di quante ondate di calore e di quale intensità hanno bisogno i coralli per adattarsi senza morire? L’inquinamento locale genera resilienza o, al contrario, aumenta la fragilità degli ecosistemi? Avere accesso a questi dati in un unico luogo ci aiuterà a rispondere a queste domande. Risposte che è ancora più urgente ottenere quando sappiamo che il 14% dei coralli duri è scomparso in tutto il mondo nell’ultimo decennio, soprattutto a causa di ondate di calore anomale.

Due casi di studio

Il documento, condotto dal Gruppo di Epidemiologia Molecolare Geospaziale (GEOME), collegato al Laboratorio di Geochimica Biologica (LGB) dell’EPFL, illustra l’utilità della piattaforma con due casi di studio. Il primo si basa su un set di dati preesistente che cataloga le varietà di specie di corallo nelle barriere coralline dei Caraibi. Gli autori dello studio sono riusciti a identificare le caratteristiche che spiegano le variazioni della diversità dei coralli nelle diverse aree dei Caraibi sulla base delle 302 variabili ambientali raccolte nell’applicazione. In altre parole, sono riusciti a capire perché la diversità delle specie è alta in alcune aree e bassa in altre.

Il secondo caso di studio riguarda la protezione del dentice striato, una specie ittica che si riproduce nell’Australia nordoccidentale. In questo caso, gli scienziati hanno utilizzato i dati genomici preesistenti di 1016 individui e hanno analizzato la presenza di tracce genetiche che potrebbero essere alla base di un’adattabilità locale del pesce alle condizioni del suo habitat. Il confronto di queste variazioni genomiche con le 302 variabili ambientali presenti nell’applicazione suggerisce che una regione, Shark Bay, potrebbe ospitare una popolazione di dentice striato con eccezionali capacità di adattamento sia allo stress termico sia alla variabilità delle concentrazioni di fosfati.

Dopo aver studiato le barriere coralline della Nuova Caledonia, del Mar Rosso e dell’Oceano Indiano nell’ambito della sua tesi di laurea presso la Facoltà di Scienze Naturali, Architettoniche e dell’Ambiente Costruito (ENAC), Oliver Selmoni ha avuto l’idea di sviluppare l’applicazione RECIFS, al fine di rendere i dati ambientali globali relativi alla conservazione dei coralli più accessibili agli scienziati e ai gestori delle barriere coralline. La piattaforma sarà aggiornata annualmente e potrà essere ulteriormente sviluppata.

Riferimenti

Selmoni, O., Lecellier, G., Berteaux-Lecellier, V., & Joost, S. (2023). "The Reef Environment Centralized InFormation System (RECIFS): An integrated geo-Environmental database for coral reef research and conservation", Global Ecology and Biogeography, 20 marzo 2023. https://doi.org/10.1111/geb.13657

Lavoro svolto in collaborazione con l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) e l’Unité Mixte de Recherche (UMR) ENTROPIE con sede a Noumea, Nuova Caledonia.