I ghiacciai del mondo stanno scomparendo a un ritmo allarmante a causa dei cambiamenti climatici. Sebbene questo fenomeno sia stato studiato e modellizzato per molti anni, finora non era stata effettuata alcuna modellizzazione dell’impatto dello scioglimento dei ghiacci sui corsi d’acqua alimentati dai ghiacciai e sui loro ecosistemi. Uno studio - condotto nell’ambito del progetto "Vanishing Glaciers" guidato dall’EPFL e pubblicato di recente sulla rivista Nature Communications - prevede, per la prima volta, l’aspetto di questi corsi d’acqua e del loro microbioma entro la fine del secolo in base a diversi scenari di cambiamento climatico.
Fonti vitali per i nostri grandi fiumi
"I torrenti glaciali sono le fonti che alimentano alcuni dei più grandi sistemi fluviali del mondo, fornendo risorse idriche essenziali per miliardi di persone. In Svizzera, ad esempio, quasi tutti i principali fiumi hanno la loro sorgente: il Rodano, l’Inn e l’Adige. Ciò che accade in queste aree più elevate ha quindi un impatto diretto su tutto ciò che si trova a valle", sottolinea Hannes Peter, ricercatore associato presso il River Ecosystems Research Laboratory (RIVER) dell’EPFL e coautore dello studio. "Oggi è quindi fondamentale capire meglio come lo scioglimento dei ghiacciai avrà un impatto sull’evoluzione e sulla microbiologia di questi corsi d’acqua".Migliaia di batteri analizzati
"Abbiamo ricostruito e analizzato i dati genetici di 2.333 tipi diversi di batteri, estratti da campioni prelevati da 164 torrenti glaciali distribuiti sulle principali catene montuose del mondo", spiega Massimo Bourquin, collaboratore tecnico presso il Laboratorio per l’adattamento del microbioma ai cambiamenti ambientali dell’EPFL, ex dottorando del laboratorio RIVER e primo autore dello studio. "Abbiamo poi creato modelli predittivi combinando queste informazioni con dati climatici, glaciologici e ambientali per capire come i diversi ceppi batterici reagiscono a questi parametri"."Il nostro approccio non si è limitato all’analisi dei batteri isolati", spiega. "Abbiamo anche esaminato caratteristiche chiave, come la diversità e la distribuzione tra specie dominanti e rare. Nel complesso, queste analisi ci hanno fornito una visione globale dei potenziali impatti dei cambiamenti climatici su questi ecosistemi e sul loro microbioma in diversi scenari".
Verso un "rinverdimento" dei torrenti glaciali
Lo studio prevede, tra l’altro, un "rinverdimento" dei torrenti glaciali. "Le condizioni attuali di questi torrenti sono così restrittive che gli organismi classici dei torrenti alpini, in particolare le alghe, non possono svilupparsi", commenta Massimo Bourquin. I torrenti alimentati dai ghiacciai sono infatti ambienti "estremi" caratterizzati da una serie di condizioni difficili: temperature molto basse, elevata variabilità del flusso, abbondanza di sedimenti fini che offuscano l’acqua e riducono la penetrazione della luce, scarsità di nutrienti e bassa ossigenazione. "Questa combinazione di fattori crea un microbioma unico, specificamente adattato a queste condizioni. Con la graduale perdita delle caratteristiche glaciali, questi ecosistemi si evolveranno per assomigliare ad altri torrenti alpini. Si assisterà quindi a un aumento delle alghe, con conseguente aumento della fotosintesi, della materia organica disponibile per gli organismi e, di conseguenza, della proliferazione delle comunità batteriche e algali".Vediamo i ghiacci sciogliersi, ma non è solo l’acqua a sparire
Tom Battin, professore di scienze ambientali e direttore del laboratorio RIVER dell’EPFL
Un patrimonio microbico invisibile a rischio
Questi cambiamenti porteranno alla perdita di gruppi batterici specificamente adattati a condizioni estreme, con conseguenze importanti per il funzionamento di questi ecosistemi e di tutti quelli che dipendono da essi. "Possiamo prevedere che alcuni dei batteri altamente specializzati per queste condizioni rigorose non saranno in grado di sopravvivere di fronte all’emergere di ambienti più "verdi", dove altre specie meglio adattate alle nuove condizioni prenderanno il sopravvento", avverte Massimo Bourquin."Stiamo assistendo allo scioglimento dei ghiacci, ma non è solo l’acqua a scomparire", avverte Tom Battin, professore di scienze ambientali, direttore del laboratorio RIVER e coautore dello studio. "Perderemo anche un microbioma unico", lamenta. "Anche se invisibili a occhio nudo, i microbi svolgono un ruolo fondamentale negli ecosistemi: purificano l’acqua, riciclano i nutrienti e regolano cicli essenziali, come quelli del carbonio e dell’azoto, sostenendo così la catena alimentare e il corretto funzionamento degli equilibri ecologici".
Nonostante la dispersione geografica dei torrenti studiati, le loro caratteristiche sono sorprendentemente costanti. Ciò che colpisce del nostro studio è la somiglianza dei microbiomi in tutti i torrenti glaciali che abbiamo analizzato", spiega Massimo Bourquin. Questa uniformità, dettata dalle condizioni estreme proprie dei ghiacciai, evidenzia l’importanza di questi ecosistemi microbici. Con il ritiro dei ghiacciai, preservarli è l’unico modo per evitare di perdere questi habitat unici".
Il Glacier Stewardship Program - un team internazionale impegnato a preservare i ghiacciai
Gli scienziati dell’EPFL, del Politecnico di Zurigo e dell’Università di Innsbruck stanno lanciando il Glacier Stewardship Program per preservare i ghiacciai, mitigare l’impatto ambientale ed economico del loro scioglimento e proteggere la loro biodiversità. Oltre venti altre università e istituti di ricerca di tutto il mondo partecipano all’iniziativa.
Questa alleanza di scienziati è impegnata ad affrontare le sfide e le conseguenze della scomparsa dei ghiacciai attraverso tre priorità:
- Sviluppare nuovi approcci tecnici per rallentare lo scioglimento dei ghiacciai su scala locale e realizzare valutazioni e test sistematici.
- Migliorare i sistemi di allerta precoce per proteggere meglio le comunità dai rischi legati ai ghiacciai in alcune catene montuose.
- Creare una biobanca per preservare i microrganismi dei ghiacciai per le generazioni future e sfruttare il loro potere per mitigare le conseguenze del cambiamento climatico.
