Al lavoro negli abissi – Roberto Danovaro racconta
Come sta la biodiversità marina, in particolare nel Mediterraneo? Quante specie conosciamo e quante sono ancora da scoprire? Che cosa le minaccia? Ce ne parla uno dei ricercatori coinvolti in un imponente censimento della vita negli oceani.
di Valentina Murelli
La prima domanda che viene spontaneo porre a Roberto Danovaro dopo aver letto il suo curriculum vitae è un po’ impertinente: «Scusi, ma lei dorme mai?». Danovaro, 44 anni, genovese di nascita, è direttore del Dipartimento di scienze del mare dell’Università politecnica delle Marche di Ancona, dove insegna biologia marina ed ecologia. E poi: presidente dell’associazione italiana di oceanologia e limnologia e della sede italiana dell’Unione eco-etica internazionale e vicepresidente della Società italiana di ecologia e della Federazione europea di scienze e tecnologie del mare. Siede inoltre nei consigli scientifici di vari organismi e progetti di ricerca, e pubblica di continuo nuovi articoli e libri specialistici. La sua ultima “impresa” è stata la partecipazione al Census of Marine Life, uno dei più imponenti progetti di ricerca mai concepiti, dedicato al censimento globale delle specie marine e conclusosi pochi mesi fa. Nell’ambito del progetto, il suo gruppo di ricerca ha messo a segno almeno un punto eccezionale: la scoperta dei primi animali pluricellulari che vivono in modo permanente in assenza di ossigeno.
Insomma, professore, lei deve essere per forza un insonne cronico…
In effetti dormo poco. Non che non mi piaccia, ma c’è talmente tanto da fare che qualcosa devo sacrificare. La ricerca comporta anche molti compiti burocratici e spesso riesco a dedicarmi all’attività scientifica solo di notte, quando la famiglia è a letto. È una condizione comune a molti ricercatori: anche lavorare al sabato o alla domenica è la norma, ma in genere lo si fa con piacere, perché questo lavoro è anche una passione. E non si è mai soli: la ricerca è un network.
Per gli standard italiani lei, diventato professore ordinario a soli 35 anni, è un’anomalia. Di certo capacità e impegno hanno fatto molto, ma non sempre bastano. L’ha aiutata qualcos’altro?
La fortuna anche perché, essendo il primo laureato in famiglia, non ho goduto di particolari trampolini di lancio. In Italia i concorsi per accedere all’università sono rari e distribuiti a caso nel tempo: se, per qualunque motivo, si perde la partecipazione a un concorso, si rischia di dover aspettare anche dieci anni per il successivo. Io ho avuto la fortuna di poter partecipare a tre concorsi – per ricercatore, professore associato e professore ordinario – molto ravvicinati. Il nostro, comunque, resta un paese gerontocratico: se non hai settant’anni non sei ritenuto qualificato per firmare documenti ufficiali e non è stato facile conquistare il diritto di esprimermi.
Lei ha partecipato al Census of Marine Life per l’area mediterranea. Ci spiega la natura di questo progetto?
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Si è trattato di un’opera ciclopica, paragonabile per impegno e costi al Progetto genoma umano: oltre 2700 scienziati impegnati a tempo pieno (più un numero altissimo di studenti e dottorandi) per dieci anni, 80 paesi coinvolti, un budget di oltre 650 milioni di dollari, un totale di 9000 giorni di spedizioni in mare. I ricercatori si sono “divisi” le acque del pianeta (identificando in tutto 25 regioni) con un obiettivo ancora più ambizioso di quello del Progetto genoma umano: quantificare il numero di specie presenti in ciascuna regione, l’abbondanza relativa degli esemplari di ciascuna specie e la loro distribuzione. In più, descrivere l’enorme varietà di geni contenuta in tutte le specie identificate. È stato un fondamentale impulso alla conoscenza.
Alla fine siete riusciti a scoprire quanta e quale vita c’è nel mare?
Non proprio. Nel corso del progetto sono state descritte circa 7000 nuove specie e ora conosciamo in tutto circa 230 000 specie marine. Però si stima che quelle ancora da scoprire siano molte di più: da 500 000 a 8 milioni. Insomma, come spesso succede con questi grandi progetti, la cosa principale che abbiamo scoperto è che c’è ancora molto da fare.
Ma se una specie è sconosciuta, come si fa a sapere che esiste? In altre parole, in che modo si stima il numero di specie che ancora non si conoscono?
L’approccio si basa su modelli matematici costruiti a partire da informazioni che riguardano l’abbondanza relativa di esemplari di un certo gruppo di animali (per esempio una stima del numero di nematodi presenti in un certo ambiente) e il numero di specie nuove individuate durante i campionamenti: se ogni volta che si analizza un campione si trovano specie nuove, significa che ce ne sono ancora molte da scoprire. In questo modo possiamo fare una proiezione su quante specie mancano all’appello, ottenendo ovviamente non un singolo numero, ma un intervallo che, come abbiamo visto, è abbastanza ampio (da 500 000 a 8 milioni). Questo perché le proiezioni sono fatte a partire da dati che contengono a loro volta incertezze (per esempio non potremo mai sapere esattamente quanti nematodi ci sono in una porzione di fondo di mare). Però è importante capire che si tratta di un’incertezza connaturata al processo scientifico, non di un errore di valutazione. La valutazione “esistono ancora molte specie da scoprire” è corretta.
Quali sono le conclusioni del progetto per l’area mediterranea?
Siamo partiti senza sapere quante specie fossero state identificate effettivamente nel Mediterraneo, per cui la prima domanda che ci siamo posti è stata proprio questa: quante specie conosciamo? Risposta: oggi siamo a circa 17 000 specie note, un dato che colloca il Mediterraneo tra le aree più ricche del pianeta in biodiversità. Parliamo infatti di hotspot di biodiversità, come lo è, per esempio, il golfo del Messico. Certo, ci sono altre aree ancora più ricche, come i mari della Cina e dell’Australia, ma hanno anche estensioni differenti: se consideriamo il numero di specie per unità di superficie il Mediterraneo si colloca tra i primi posti al mondo. In effetti, esso rappresenta lo 0,8% della superficie totale degli oceani terrestri e lo 0,3% del volume, eppure ospita ben il 7,5% delle specie conosciute. Molte sono endemiche, cioè presenti soltanto in questo mare, altre invece sono aliene, cioè provengono da altre acque.
Per esempio?
Abbiamo censito diversi pesci tropicali, come i pesci balestra o i pesci chirurgo, e anche numerose alghe tropicali, di origine caraibica o giapponese, come la Ostreopsis ovata – responsabile, un paio di anni fa, della chiusura di alcuni stabilimenti balneari in Liguria e nelle Marche – o la Fibrocapsa japonica. Sono specie che arrivano nel Mediterraneo in parte dall’Oceano Atlantico, in parte dall’Oceano Indiano e in parte sfruttando il “passaggio” offerto dalle chiglie e dalle acque di zavorra di navi mercantili e navi cisterna. Già durante le grandi esplorazioni del passato avvenivano questi trasferimenti, ma allora si trattava di ben poca cosa rispetto a oggi. Basti pensare che nel 2006 hanno attraccato in porti mediterranei oltre 13 000 navi (anche più di una volta ciascuna) e altre 10 000 sono transitate senza fermarsi. In tutto abbiamo descritto nel Mediterraneo ben 1200 specie non autoctone, di cui 640 entrate attraverso il canale di Suez che, ricordiamolo, è stato aperto meno di 150 anni fa. La preoccupazione è che queste specie possano entrare in conflitto, se non l’hanno già fatto, con quelle autoctone.
Una delle zone meno conosciute del Mediterraneo è rappresentata dalle profondità marine, uno dei suoi principali interessi di ricerca. Che cosa avete scoperto negli abissi?
Si è sempre pensato che, in profondità, il Mediterraneo fosse molto povero di vita perché oligotrofo, cioè con poche sostanze nutritive. Invece non è affatto così: abbiamo censito circa 3000 specie di profondità, soprattutto animali di piccole dimensioni e in particolare vermi. E per ogni tre specie raccolte nei campionamenti, due erano sconosciute, il che significa che c’è ancora molto da scoprire.
Uno dei risultati più importanti di tutto il progetto è stata la scoperta, effettuata dal suo gruppo di ricerca, di organismi multicellulari capaci di vivere in assenza totale di ossigeno. Chi sono?
Si tratta di tre specie nuove, appartenenti al phylum Loricifera, organismi molto piccoli (misurano meno di un mm), ma pluricellulari. Li abbiamo trovati in campioni di sedimenti profondi prelevati tra le coste della Calabria e la Grecia, in pozze ipersaline e anossiche (prive di ossigeno) in fondo al mare. La loro scoperta ha infranto un vero e proprio tabù scientifico. Si pensava infatti che in queste condizioni potessero vivere solo batteri o al massimo qualche protozoo, oppure parassiti multicellulari, ma solo in alcuni momenti del loro ciclo vitale. Queste nuove specie, invece, trascorrono tutta la loro vita in assenza di ossigeno, grazie ad adattamenti specifici: per esempio non hanno mitocondri, ma idrogenosomi, strutture che generano energia sfruttando molecole diverse dall’ossigeno come il solfuro di idrogeno. Probabilmente ci riescono anche grazie all’associazione con archeo-batteri.
Come sta la biodiversità nel Mediterraneo?
È a forte rischio, visto che è minacciata da diversi fattori contemporaneamente. I più significativi sono la degradazione e la perdita di habitat, per l’urbanizzazione eccessiva delle coste e la distruzione dei fondali causata da alcune tecniche di pesca, e poi l’inquinamento e l’eutrofizzazione, cioè l’accumulo di sostanze fertilizzanti. Non sono novità assolute: tutti hanno già avuto un impatto in passato. Si è molto ridotta nel tempo l’estensione di diversi habitat caratteristici, come le praterie di Posidonia o i banchi di ostriche, oltre ai siti di nidificazione lungo le coste per tartarughe e uccelli marini. Altra minaccia importante è lo sfruttamento delle risorse marine, e anche questo non è una novità: già Aristotele raccontava la scomparsa di alcuni molluschi dalle acque dell’isola di Lesbo per la pesca indiscriminata con strumenti che raschiavano il fondo. Poi ci sono le specie aliene, che rischiano di scalzare quelle native dai loro ambienti, con il contributo del riscaldamento globale, che avvantaggia specie provenienti da mari più caldi. Anche l’acidificazione delle acque per aumento della concentrazione di CO2 rappresenta un pericolo, perché riduce il tasso di calcificazione da parte degli organismi marini: un grosso problema per animali dotati di gusci calcarei, come diversi componenti dello zooplancton.
Immagino che proprio dalle considerazioni sull’importanza della biodiversità e sui rischi per la stessa dipenda anche il suo impegno per la definizione di una nuova etica ambientale.
Sì: negli ultimi anni c’è stata una sorta di deriva, per cui ci si è occupati in prevalenza di aspetti etici di questioni che riguardano momenti particolari della vita umana, come la nascita, la morte, la procreazione. Credo invece che sia importante recuperare un approccio più generale, che riguardi anche il rapporto degli esseri umani con l’ambiente, e che questo approccio debba poi essere applicato a livello di decisioni politiche. Spesso c’è una forte resistenza a ragionare in termini di etica ambientale, perché si pensa che sia molto costoso e che ponga freni allo sviluppo, ma non è così. Prendiamo la questione energetica: investire sulle fonti rinnovabili non significa frenare lo sviluppo e non è certo più costoso che doversi occupare di disastri ambientali, come è stato quello nel golfo del Messico.
Professore, lei ci ha detto che il Census of Marine Life è paragonabile al Progetto genoma umano: eppure del primo abbiamo sentito parlare moltissimo e del secondo quasi nulla. Per quale motivo?
Sui mezzi di comunicazione tutto ciò che ha a che fare con la salute umana ha sempre molto appeal, e di conseguenza molto spazio: è evidente che un discorso sulle prospettive per la terapia dei tumori aperte dalle nuove conoscenze genetiche interessa praticamente tutti. Quanto al mare, invece, non tutti ritengono che sia fondamentale per la vita, anche se di fatto lo è: senza oceani non avremmo neanche la metà dell’ossigeno che possiamo respirare, né il 75% delle proteine che stanno sfamando il pianeta.
Anche la figura dell’ecologo appare forse meno affascinante, meno proiettata nel futuro di quella per esempio del biologo molecolare…
Ma non è affatto così. Intanto, l’ecologia è una disciplina modernissima, nata negli anni settanta. E anche la botanica e la zoologia, che pure sono più antiche, si sono radicalmente trasformate. Non dobbiamo immaginare chi fa ricerca in questi settori come il classico personaggio con il retino e le braghette corte, a caccia di farfalle nei campi. Parliamo di un ricercatore che utilizza mezzi tecnologici molto sofisticati: tecnologie satellitari per seguire gli animali nell’ambiente naturale, navi oceaniche e robot sottomarini operanti in remoto per i campionamenti nelle regione più inaccessibili, metodi di biologia molecolare per l’analisi dei campioni. Certo, occorrono sempre una capacità di osservazione diretta, com’era nel classico approccio tassonomico, ma i problemi biologici identificati con questo approccio devono poi essere risolti con tecniche avanzatissime.
Identikit di un mare
Il nome spiega tutto: mare medi terraneum, “mare tra le terre”. Collegato a ovest con l’Oceano Atlantico attraverso lo stretto di Gibilterra, a nordest con il Mar di Marmara e il Mar Nero attraverso i Dardanelli, a sudest con il Mar Rosso e l’Oceano Indiano attraverso il canale di Suez, il Mediterraneo è il mare chiuso più esteso della Terra. In corrispondenza dello stretto di Sicilia, una cresta sottomarina posta a circa 400 m di profondità separa il Mediterraneo in due bacini con caratteristiche oceanografiche leggermente differenti, il bacino occidentale e quello orientale. Per esempio: poiché l’evaporazione è più elevata nel bacino orientale, passando da ovest a est si assiste a un aumento progressivo della salinità delle acque e a una diminuzione del loro livello. A sua volta, questo gradiente spinge le acque fredde e poco salate dell’Atlantico a penetrare nel Mediterraneo attraverso Gibilterra. A grandi linee, la circolazione funziona così: le acque atlantiche poco a poco si scaldano, diventano più salate e in corrispondenza del Mar di Levante (la porzione più orientale del Mediterraneo) sprofondano, per poi invertire la rotta, tornare verso ovest e rientrare nell’Atlantico. Poiché la piattaforma continentale del Mediterraneo (cioè la porzione sommersa dei continenti che si affacciano sul mare) è molto stretta, buona parte del bacino è considerata mare profondo, con acque a più di 200 m di profondità. Le acque profonde del Mediterraneo hanno alcune caratteristiche peculiari: anzitutto presentano una temperatura piuttosto costante, a differenza di quanto accade nell’Oceano Atlantico, dove la temperatura diminuisce con la profondità; hanno inoltre elevata salinità ed elevate concentrazioni di ossigeno e sono considerate oligotrofe, cioè povere di sostanze nutritive (specie nel bacino orientale). La profondità media del Mediterraneo non è molto elevata: 1450 m, rispetto a una media mondiale di 3850 m. Questo ha significative implicazioni sul ricambio delle acque profonde (che richiede all’incirca solo 50 anni) e rende il Mare nostrum particolarmente vulnerabile ai cambiamenti climatici. Ecco perché il Mediterraneo è considerato una sorta di modello, per prevedere come gli oceani in generale potranno reagire a questi cambiamenti.
Multimedia
- Intervista audio a Roberto Danovaro sul progetto Census of Marine Life per il censimento delle specie oceaniche. Scarica l’intervista a cura di Valentina Murelli.
Ascolta l'intervista a Roberto Danovaro
In rete!
- Inventario marino Portale del progetto Census of Marine Life, ricco di immagini, approfondimenti, notizie, curiosità, link ad articoli scientifici: una miniera di informazioni tutta da esplorare. www.coml.org
Per approfondire
- F. Boero, A. Gennari, F. Tresca, A.M. Miglietta, La biodiversità marina e il funzionamento degli ecosistemi, Caspur-Ciberpublishing 2010, scaricabile in pdf dal sito www.caspur-ciberpublishing.it/index.php/biodiversitamarina/issue/view/5
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L’autrice
Valentina Murelli è giornalista e redattrice scientifica free lance. Collabora con varie testate tra cui “Le Scienze”, “Meridiani” e “OggiScienza”.
