Habitat shifts: an experimental study on disappearing canopies of Cystoseira barbata (Stackhouse) C. Agard and the habitat replacing them

Cambiamenti di habitat in ambienti marini: uno studio sperimentale sulla perdita di foreste a Cystoseira barbata (Stackhouse) C. Agardh e sui popolamenti che le sostituiscono La presente tesi affronta il tema scientifico generale di come prevedere e mitigare la perdita di habitat marini naturali causata dalle attività umane. La tesi si è focalizzata sugli habitat subtidali a “canopy” formati da macroalghe brune a tallo eretto dell’ordine Fucales, che per morfologia, ruolo ed importanza ecologica possono essere paragonate alle “foreste” in ambienti terrestri temperati. Questi sistemi sono tra i più produttivi in ambienti marini, e sono coinvolti in importanti processi ecologici, offrendo cibo, protezione, riparo ed ancoraggio a diverse altre specie animali e vegetali, modificando i gradienti naturali di luce, sedimentazione e idrodinamismo, e partecipando al ciclo dei nutrienti. Sulle coste temperate di tutto il mondo, le foreste di macroalghe a canopy sono in forte regressione su scala locale, regionale e globale. Questo fenomeno, che sta accelerando a un ritmo sempre più allarmante, sta sollevando interesse e preoccupazione. Infatti, data la loro importanza, la perdita di questi habitat può avere importanti conseguenze ecologiche ed economiche, tra cui anche il possibile declino della pesca che è stato osservato in alcune aree in seguito alla conseguente riduzione della produttività complessiva dei sistemi marini costieri. Nel Mar Mediterraneo questi tipi di habitat sono originati prevalentemente da alghe appartenenti al genere Cystoseira, che sono segnalate in forte regressione in molte regioni. Gli habitat a Cystoseira che ancora persistono continuano ad essere minacciati da una sineregia di impatti antropici, ed i benefici complessivi delle misure di protezione fin ora attuate sono relativamente scarsi. Scopo della presente tesi era quello di documentare la perdita di habitat a Cystoseira (prevalentemente Cystoseira barbata (Stackhouse) C. Agardh) lungo le coste del Monte Conero (Mar Adriatico centrale, Italia), e chiarire alcuni dei possibili meccanismi alla base di tale perdita. Studi precedentemente condotti nell’area di studio avevano evidenziato importanti cambiamenti nella composizione floristica e della distribuzione di habitat a Cystoseira in quest’area, e avevano suggerito che la scarsa capacità di recupero di questi sistemi potesse essere regolata da interazioni tra Cystoseira e le nuove specie dominanti sui substrati lasciati liberi dalla perdita di Cystoseira. Attraverso ripetute mappature dell’habitat condotte a partire da Luglio 2008 fino a Giugno 2010, ho documentato la perdita progressiva delle poche, e sempre più frammentate, patch di habitat originate da questa specie in due siti chiamati La Vela e Due Sorelle. Attraverso successivi esperimenti, ho poi evidenziato le interazioni ecologiche tra le specie dominanti coinvolte in questi cambiamenti di habitat, al fine di identificare possibili meccanismi di feedback che possano facilitare la persistenza di ciascun habitat o, viceversa, l’insediamento di habitat alternativi. La mappatura dell’habitat ha mostrato un chiaro declino della copertura, della densità e della dimensione degli habitat a Cystoseira (rappresentati soprattutto dalla specie C. barbata e occasionalmente C. compressa che però non è stata inclusa nei successivi esperimenti, d’ora in avanti per semplicità verrà utilizzato unicamente il termine Cystoseira per indicare questo habitat) durante il periodo di studio. Nel sito Due Sorelle le canopy a Cystoseira sono virtualmente scomparse, mentre a La Vela sono rimaste poche, sporadiche ed isolate chiazze di Cystoseira. Questi habitat a canopy sono stati sostituiti da nuovi habitat più semplici, tra cui soprattutto letti di mitili, feltri algali e stand monospecifici di Gracilaira spp.. La mappatura dell’habitat ha inoltre sottolineato una diminuzione del potenziale di recupero del sistema con un chiaro declino del reclutamento di Cystoseira durante tutto il periodo di studio. Successivamente ho testato se: 1) una volta perse, il recupero di Cystoseira (reclutamento) possa essere influenzato dalle interazioni con le nuove specie dominanti, quali mitili e feltri algali; 2) il reclutamento di mitili direttamente sulle fronde di Cystoseira (sia talli allo stadio adulto che giovanili) possa influenzare la sopravvivenza e la crescita della macroalga; 3) la sopravvivenza e la crescita delle nuove specie dominanti, in particolare mitili, possa essere rallentata dalla presenza di canopy di Cystoseira. I risultati dimostrano che le nuove specie dominanti insediatesi (feltri algali e mitili), possono inibire il reclutamento di Cystoseira, accelerandone il conseguente declino. L’effetto diretto dei mitili sulle fronde non è risultato particolarmente significativo né per la sopravvivenza di Cystoseira che finora non è risultata preclusa in nessun stadio di sviluppo, né per la crescita, che nel caso di individui adulti è risultata leggermente, ma non significativamente, più elevata per le fronde pulite dai mitili, mentre è stato osservato il contrario per i giovanili. La presenza di canopy a Cystoseira, anche se di piccole dimensioni, ha limitato la sopravvivenza di mitili. Questi risultati complessivamente suggeriscono che una foresta di macroalghe in buone condizioni può avere un meccanismo di autoregolazione in grado di facilitare la propria persistenza. Quando però il sistema inizia a degradarsi e a frammentarsi progressivamente, i cambiamenti delle condizioni biotiche determinati dall’aumento di nuove specie dominanti contribuiscono alla mancanza di capacità di recupero del sistema. Pertanto le strategie per una gestione sostenibile di questi sistemi dovrebbero focalizzarsi sui primi segnali di cambiamenti in questo habitat e sui possibili fattori che ne mantengono la resilienza.

Metodi di coltivazione del vigneto nel Lavaux

Nel contesto dei vigneti terrazzati del Lavaux (Svizzera), è stato condotto uno studio sull'effetto di differenti metodi di gestione del vigneto, confrontando, in due areali viticoli, metodi ad alta sostenibilità (biologico e biodinamico) con una gestione di produzione integrata. Sono state effettuate analisi chimico-fisiche del suolo, osservazioni della composizione floristica del vigneto, valutazioni dello stato nutrizionale e sanitario delle viti. I risultati indicano la possibilità di ridurre sensibilmente l’impatto ambientale degli interventi colturali nei vigneti del Lavaux. Le parcelle gestite con metodi di coltivazione più sostenibili (biologico e biodinamico) hanno mostrato, in entrambi i siti, uno stato nutrizionale e sanitario soddisfacenti, analoghi a quelli delle parcelle coltivate con il metodo di produzione integrata. Tali parcelle si sono inoltre contraddistinte per la maggiore biodiversità della composizione floristica. Questo risultato è di fondamentale importanza per i vigneti terrazzati del Lavaux, patrimonio dell’umanità dell’UNESCO, come per i vigneti di altre aree soggette a forti pressioni antropiche.

Transizione agroecologica di fari viticoli

Negli ultimi anni la gestione del suolo in viticoltura si è evoluta fino a divenire uno strumento chiave per incrementare la sostenibilità dell’ecosistema vigneto e dei comprensori viticoli. Il lavoro di tesi ha investigato diverse strategie di gestione del suolo, incentrate sulla semina autunnale, con modalità ed epoche differenti, di trifoglio brachicalicino nel sottofila, e di sulla, orzo, segale, nell’interfilare. Gli esperimenti sono stati condotti in condizioni ambientali e colturali diverse, in tre vigneti della Romagna, allo scopo di ridurre l’impiego sensibilmente l’impiego di pesticidi e fertilizzanti, incrementare la biodiversità, migliorare la salute, in un contesto di transizione agroecologica. La tesi ha previsto attività formative finalizzate all’acquisizione di conoscenze e competenze sul pascolo ovino con l’obiettivo di introdurre tale pratica nei vigneti che hanno ospitato la sperimentazione. Sono stati condotti rilievi sulla composizione floristica, rilievi vegetativi sulle viti, osservazioni al microscopio ottico su sezioni di tralci, osservazioni sugli animali. I primi dati sperimentali evidenziano le potenzialità delle strategie agroecologiche adottate e la rilevanza della conoscenza per superare la dipendenza da pesticidi e fertilizzanti nella prospettiva di progettare, gestire e disseminare sistemi agrari complessi e arricchire la formazione universitaria attraverso il pensiero sistemico.

Viticoltura virtuosa e resiliente in un faro Agroecologico della Romagna

L’elaborato sperimentale è stato condotto in un giovane vigneto di Grechetto Gentile in fase di allevamento, presso il Faro Agroecologico Cantina Bulzaga (Brisighella, RA), un’azienda biologica che adotta strategie di gestione agroecologiche. Il lavoro ha messo in luce i molteplici vantaggi della gestione agroecologica in un contesto pedoclimatico caratterizzato dalla scarsità di risorse idriche, accentuata dai cambiamenti climatici. I riscontri sperimentali hanno fatto emergere quanto sia importante il ricorso a specifiche consociazioni, incentrate sulla biodiversità funzionale, per la creazione di ecosistemi resilienti ai cambiamenti climatici e il miglioramento dell’acquisizione delle risorse naturali dal suolo. La presenza di trifoglio brachicalicino (leguminosa annuale autoriseminante) lungo il filare ha determinato un significativo aumento della produzione e della crescita vegetativa delle giovani viti. Gli effetti riscontrati sono riconducibili alla maggiore disponibilità di azoto nel suolo e al miglioramento dello stato idrico, un aspetto già evidenziato in vigneti adulti. Un altro importante risultato emerso dal lavoro di tesi è la polifunzionalità del Faro Agroecologico, che ha suscitato molto fascino e curiosità in viticoltori, studenti e cittadini, offrendo un forte impulso all’enoturismo local,e attratto anche dalla biodiversità vegetale, animale ed enologica che distingue con originalità questo Faro della Romagna.