Fioritura delle alghe, tra bellezza e pericolo

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livello medio
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ARGOMENTO: ECOLOGIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: OCEANO ATLANTICO
parole chiave: alghe, eutrofizzazione, NASA
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Eutrofizzazione e mucillagini
Con le calde temperature estive si ripetono fenomeni di proliferazione algale nei mari e nei bacini di tutto il mondo. La rivista Live Science ha pubblicato un interessante articolo sulla presenza di fitoplancton e di alghe blu-verdi nell’Oceano Atlantico settentrionale e nell’Oceano Artico, acque notoriamente fredde. Grazie ai satelliti del NASA Earth Observatory  è stato possibile immortalare spettacolari ed enormi vortici verdi nelle acque superficiali di quei mari. Questa immagine è stata catturata il 18 luglio 2018 dal NASA Operational Land Imager sul Landsat 8.  

l’incontro tra i vortici oceanici e le fioriture algali nel Nord Atlantico e nell’Oceano Artico hanno formato delle enormi spirali – Photo Credit: NASA Earth Observatory

Quale è l’interpretazione degli scienziati?

In realtà, dalle fonti storiche,  non sembrerebbe si tratti di un fenomeno eccezionale in quanto fioriture algali si verificano ogni estate al largo delle coste della Scandinavia, come in tutti i mari del mondo. 

Il grande vortice, visibile nel centro dell’immagine, è di circa venti chilometri (12,4 miglia) di diametro, ed è stato probabilmente creato da una fioritura di cianobatteri ovvero da alghe blu-verdi.

Gli scienziati sanno che le diatomee, un tipo di fitoplancton ricco di clorofilla (il pigmento verde che si ritrova nelle piante e nelle alghe), possono contribuire a creare delle colorazioni, quasi delle pennellate, che decorano la superficie dell’acqua creando dei quadri naturali, in questo caso osservabili solo dallo spazio. E’ interessante osservare che la spirale, creata da un vortice oceanico, potrebbe essere il luogo in cui i nutrienti stanno risorgendo dalle acque più profonde.

phitoplancton

Purtroppo questi fenomeni algali non sono un buon segno. Il fitoplancton e i cianobatteri consumano infatti grandi quantità di nutrienti che deprivano l’acqua di ossigeno. In queste aree si sviluppano le tristemente famose “zone morte” dove pesci ed altre creature marine non sono in grado di sopravvivere a causa del bassissimo livello di ossigeno. Un rapporto dell’organizzazione ambientalista statunitense Mighty Earth ha confermato che grandi quantità di tossine e nitrati, presenti nei concimi, nei fertilizzanti e in altre sostanze nutritive usate dall’industria agricola, favoriscono la crescita record di alghe e fitoplancton. A causare la profonda ipossia è il processo di iper formazione delle alghe.

Quando le alghe muoiono, affondano sul fondo dell’oceano e vengono decomposte dai batteri che usano l’ossigeno dell’acqua e ne abbassano il livello. Questi due processi, crescita eccessiva di alghe e decomposizione delle alghe, creano aree ipossiche ovvero con livelli di ossigeno molto bassi. I pesci e altri organismi marini hanno bisogno dell’ossigeno per sopravvivere per cui la vita marina o abbandona la zona o muore, e l’area ipossica diventa una zona morta. Inutile dire che senza ossigeno si riducono anche le capacità riproduttive degli organismi e quindi le quantità e qualità del pescato.

fenomeni di eutrofizzazione nel Mar Baltico (photo credit ESA)

La rivista Biogeosciences ha riportato che il Mar Baltico negli ultimi anni ha registrato i più bassi livelli di ossigeno osservati nell’area da almeno 1.500 anni. Una delle cause primarie della riduzione dei livelli di ossigeno è legata all’impatto antropico ovvero all’inquinamento causato dall’Uomo. In particolare a causa delle sostanze fertilizzanti impiegate in agricoltura che, ricche di nutrienti, favoriscono questi processi di eutrofizzazione,  alimentando la crescita delle alghe. Questo problema è particolarmente sensibile nei Paesi in via di sviluppo dove le acque reflue vengono direttamente scaricate nei fiumi, laghi e mari senza alcun trattamento. Il risultato di ciò è il rilascio di un’elevata quantità di nutrienti che stimola la crescita spropositata di alghe detta eutrofizzazione.

Eutrofizzazione
Una delle prime definizioni date al processo eutrofico fu data dall’OCSE (Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico) negli anni ’70. Essa veniva definita come: “…  un arricchimento delle acque in sali nutritivi che provoca cambiamenti strutturali all’ecosistema come: l’incremento della produzione di alghe e piante acquatiche, l’impoverimento delle specie ittiche, la generale degradazione della qualità dell’acqua ed altri effetti che ne riducono e precludono l’uso”. L’eutrofizzazione di fatto costituisce un serio problema ecologico in quanto determina un deterioramento della qualità delle acque e rappresenta uno dei maggiori impedimenti al raggiungimento degli obiettivi di qualità stabiliti dalla Direttiva Quadro sulle Acque (2000/60/CE) a livello europeo. 

In aggiunta va considerato l’aumento delle temperature nei mari  legato ai cambiamenti climatici.  L’acqua calda è infatti meno efficace nel mantenere l’ossigeno disciolto. Gli scienziati hanno osservato che anche nel vicino Golfo di Finlandia si stanno registrando concentrazioni record di cianobatteri, con livelli che non si erano mai verificati negli ultimi dieci anni (Fonte Finnish Broadcasting Company, Yle) … ma il fenomeno è cosmopolita e si genera in tutti i bacini del mondo. 

Mucillagini
Un altro fenomeno che si manifesta anche nel mar Adriatico è quello conosciuto con il nome di mucillagine. In quel particolare mare sono state osservate in passato annate di produzioni abnormi di questo materiale mucillaginoso. I lettori meno giovani, sempre anagraficamente parlando, ricorderanno le immagini raccapriccianti negli anni ‘89-’91. In realtà si trovavano testimonianze di fiorite algali avvenute anche nel XIX secolo. In quel caso il fenomeno prendeva origine dall’essudato cellulare, un’escrezione da parte di micro alghe presenti normalmente in ambiente marino. Tale materiale, costituito principalmente da polisaccaridi (una specie di cellulosa), a contatto con l’acqua si idrata e si amalgama in masse anche di grandi dimensioni creando la mucillagine. Va quindi compreso che mucillagine e eutrofizzazione sono fenomeni differenti, in quanto il primo deriva dalla produzione di polisaccaridi da parte delle alghe mentre l’eutrofizzazione è riconducibile alle proliferazioni di micro alghe innescate e sostenute dagli eccessivi apporti di nutrienti (sali di azoto e fosforo). Di fatto si è constatato che uno squilibrio del rapporto azoto e fosforo può indurre nelle micro alghe un’escrezione di mucopolisaccaridi e quindi produrre la mucillagine. 

In un Europa avvinta in una morsa di calore africano, la situazione pregressa di sostanze con alti livelli di fosforo e nitrati, provenienti dall’inquinamento industriale e agricolo, creano un cocktail micidiale per la proliferazione di queste alghe e dei loro essudati. Non dobbiamo quindi meravigliarci di osservare ancora questi fenomeni. 

Quali sono le conseguenze per la salute umana?
Al di la degli aspetti economici collegati alle conseguenze turistiche, vi sono degli aspetti sanitari importanti. Nelle acque dei paesi in cui si sono verificati fenomeni di Eutrofizzazione è stata riscontrata la presenza di biotossine marine. Forse i primi ad essere colpiti sono stati i mari e bacini d’acqua interni. Queste biotossine possono creare estese mortalità negli invertebrati e nei pesci che entrano nella nostra catena alimentare.  Senza voler fare facili allarmismi, esse possono creare problemi anche all’Uomo. Purtroppo non esistono terapie specifiche. Le biotossine colpiscono a livello cellulare il trasporto di ioni monovalenti e bivalenti (pompa Na-K) e la terapia consiste nell’eliminare questi residui tossici dall’apparato digerente attraverso una lavanda gastrica. Nei casi più gravi, quando si verifica una paralisi respiratoria, si deve ricorrere alla respirazione artificiale. Insomma conseguenze da non trascurare.

Nel Mar Baltico, durante i primi anni ’70, furono riscontrati i primi casi di intossicazione. Il fenomeno si è ripresentato in maniera massiccia lungo l’intera costa del Mare del Nord, su cui gravano molti scarichi urbani e industriali. Non c’è da meravigliarsi che le immagini della NASA abbiano creato un certo allarme. Anche le coste oceaniche non sono indenni dal verificarsi della radiotossicità. Esse sono zone più produttive di quelle dei mari troppo salati o minori e da sempre hanno riscontrato processi eutrofici. La zona maggiormente colpita nel mondo è il Giappone, dove, sin dal 1957, i fenomeni di eutrofizzazione hanno creato estesi tappeti nei laghi e nei fiumi e le cosiddette maree rosse.

le maree rosse sono causate da esplosioni demografiche di una delle principali componenti del Fitoplancton: le Dinophytae.  Queste alghe tingono le acque di una colorazione rossastra a causa di particolari pigmenti chiamati carotenoidi. Le cause scatenanti di questo fenomeno non sono ancora completamente note e possono variare da poche ore a mesi. Alcune specie rilasciano tossine che provocano morie di organismi acquatici con conseguenze economiche sulla pesca. Inoltre, possono accumularsi negli animali filtratori come i bivalvi che, se ingeriti dall’Uomo, possono provocare intossicazioni alimentari anche gravi – foto BIOLOGÍA (cbtis15-laboratorista-quimico-3e.blogspot.com)

Fenomeni preoccupanti che fanno comprendere la delicatezza degli equilibri del nostro pianeta.

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estratto dall’articolo originale pubblicato su Live Science.
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