Ecologia dei laghi alpini: progetti di ricerca

La Rana temporaria è una delle specie che maggiormente risente della presenza del salmerino di fonteLa Rana temporaria è una delle specie che maggiormente risente della presenza del salmerino di fonte

    

Impatto ecologico del salmerino di fontana

A partire dal 2006, presso i laghi alpini del Parco Nazionale del Gran Paradiso (PNGP) è in corso una ricerca sull’impatto ecologico dell’introduzione e del successivo acclimatamento del Salmerino di fontana (Salvelinus fontinalis), un salmonide alloctono, originario del Nord America. La presenza di salmonidi induce profonde alterazioni nella comunita biotica e spesso provoca l’estinzione locale di specie autoctone (in particolare di anfibi, macroinvertebrati e zooplanctonti di grandi dimensioni), con profonde ricadute per il funzionamento degli ecosistemi acquatici. Nel complesso, le modificazioni indotte da Salvelinus fontinalis costituiscono una grave alterazione dei naturali equilibri ecologici. Una possibile misura di conservazione per il ripristino delle condizioni naturali è l’eradicazione tramite metodologie non invasive e altamente selettive dei pesci alloctoni.

Ricercatori e studenti attualmente coinvolti nel progetto
Coordinamento: Giuseppe Bogliani, Achaz von Hardenberg, Bruno Bassano
Ricercatori e studenti: Rocco Tiberti, PhD

 

 

La comunità batterica vista al microscopio ad epifluorescenzaLa comunità batterica vista al microscopio ad epifluorescenza

 

Dinamica ecologica degli ecosistemi dei laghi alpini

Le caratteristiche del clima d’alta montagna sottopongono i laghi alpini a una forte variabilità stagionale che spesso costringe gli organismi acquatici a completare il proprio ciclo vitale nel breve periodo estivo. Lo studio delle dinamiche ecologiche e degli adattamenti che permettono di completare il ciclo vitale di ciascuna specie in un così breve tempo è un tema fondamentale per raggiungere una comprensione del funzionamento dei laghi alpini.

Ricercatori e studenti attualmente coinvolti nel progetto
Coordinamento: Antonello Provenzale (ISAC-CNR Torino)
Ricercatori e studenti: Rocco Tiberti, PhD, Sabino Metta, PhD
Collaborazioni: ISE-CNR Pallanza

 

Tipica comunità zooplanctonica dei laghi alpiniTipica comunità zooplanctonica dei laghi alpini

 

Modelli ecologici

La comprensione del funzionamento degli ecosistemi dei laghi alpini permette di creare modelli matematici in grado di riprodurre numericamente le dinamiche ecologiche osservate in natura. Tali modelli sono utili per prevedere in che modo gli ecosistemi possono reagire a vari fattori di disturbo (e.g. l’introduzione di pesci predatori, l’aumento di temperatura legato ai cambiamenti climatici, ecc.).

Ricercatori e studenti attualmente coinvolti nel progetto
Coordinamento: Antonello Provenzale
Ricercatori e studenti: Rocco Tiberti, PhD, Sabino Metta, PhD

 

Le acque trasparenti del lago di Motta sono indice di ultraoligotrofia Le acque trasparenti del lago di Motta sono indice di ultraoligotrofia

 

Idrochimica dei laghi

La chimica delle acque dei laghi alpini del Parco è in grado di evidenziare la presenza di inquinanti a breve e lungo raggio presenti nei laghi. Ad esempio la concentrazione di composti azotati è un indice dell’impatto a lungo raggio degli inquinanti industriali prodotti nelle aree urbanizzate che circondano il PNGP, mentre la concentrazione di fosforo è un indice del trofismo delle acque e dell’impatto degli inquinanti organici prodotti in loco da rifugi alpini e alpeggi. Una collaborazione pluriennale con l’ISE CNR di Pallanza ha permesso di caratterizzare i laghi del Parco da un punto di vista chimico e di rilevare che lo stato di salute delle acque del Parco è sostanzialmente buono, anche se non del tutto esente da inquinanti a breve e lungo raggio. I dati chimici inoltre costituiscono un importante supporto al resto delle ricerche ecologiche in quanto contribuiscono a caratterizzare la componente abiotica di ciascun lago.

Ricercatori e studenti attualmente coinvolti nel progetto
Coordinamento: Giuseppe Bogliani, Achaz von Hardenberg, Bruno Bassano
Ricercatori e studenti: Rocco Tiberti, PhD
Collaborazioni: Aldo Marchetto, Gabriele Tartari, Michela Rogora (ISE-CNR Pallanza)

 

Rilievo batimetrico del Lago Gelato (2846 m slm) Rilievo batimetrico del Lago Gelato (2846 m slm)

 

Geomorfologia dei laghi  

Lo studio della morfologia della conca lacustre, dei meccanismi di formazione dei laghi e delle proprietà dei bacini sottesi da ciascun lago è una componente importante nel complesso delle ricerche che riguardano i laghi alpini. La forma e le dimensioni di un lago hanno infatti delle ripercussioni importantissime sul funzionamento degli ecosistemi in esso presenti. La profondità di un lago ad esempio può determinare forti gradienti termici, chimici e luminosi che possono favorire o sfavorire le diverse specie che possono colonizzare i laghi d’alta quota. È plausibile immaginare che nei laghi più profondi (fino a oltre 50 m) la comunità biotica sia sostanzialmente diversa di quella tipica di laghi poco profondi.

Ricercatori e studenti attualmente coinvolti nel progetto
Coordinamento:Giuseppe Bogliani, Achaz von Hardenberg, Bruno Bassano
Ricercatori e studenti: Rocco Tiberti, PhD

 

Alcune specie zooplanctoniche dei laghi alpiniAlcune specie zooplanctoniche dei laghi alpini

 

Ecologia dei popolamenti zooplanctonici e distribuzione verticale dello zooplancton

Lo zooplancton svolge un ruolo centrale nel funzionamento degli ecosistemi dei laghi alpini ed è oggetto di ricerche approfondite riguardanti le interazioni ecologiche che sussistono tra le diverse specie zooplanctoniche, le relazioni che intercorrono tra ambiente fisico e composizione della comunità zooplanctonica e la dinamica ecologica dei popolamenti zooplanctonici. In particolare lo zooplancton compie migrazioni verticali circadiane all’interno della colonna d’acqua. In particolare risale in superficie durante la notte e discende in profondità durante il giorno. In termini di biomassa questo è probabilmente il più imponente movimento coordinato di organismi conosciuto sul pianeta, infatti lo stesso fenomeno è osservabile sia in acqua dolce che negli oceani e ha profondissime ripercussioni sul funzionamento degli ecosistemi acquatici lacustri, marini ed oceanici. I laghi alpini incidentalmente offrono interessanti condizioni sperimentali per lo studio della migrazione dello zooplancton e una parte delle forze impiegate nella ricerca presso i laghi alpini del PNGP sono state dirottate verso lo studio di questo fenomeno di interesse scientifico più generale.

Ricercatori e studenti attualmente coinvolti nel progetto
Coordinamento: Giuseppe Bogliani, Achaz von Hardenberg, Bruno Bassano
Ricercatori e studenti: Rocco Tiberti, PhD, Rocco Iacobuzio, M.S., Mattia Barbieri, B.S., Valentina Anello, B.S., Matteo Rolla, B.S.

 

La Daphnia middendorffiana del Gran ParadisoLa Daphnia middendorffiana del Gran Paradiso

 

Filogenesi e ecologia della Daphnia middendorffiana del Parco Nazionale Gran Paradiso

Nel corso dello svolgimento delle ricerche riguardanti l’impatto ecologico del Samerino di fonte presso i laghi del PNGP è stata ritrovato un raro crostaceo planctonico. Sulla base della morfologia degli organismi campioanti e sulla base della letteratura scientifica esistente la specie è stata identificata come Daphnia middendorffianaDaphnia middendorffiana è il più grosso crostaceo zooplanctonico rinvenuto nel PNGP (può raggiungere i 3.5 mm di lunghezza), è una specie estremamente stenoterma e presente solo nei laghi privi di fauna ittica. Il PNGP ospita 4 popolazioni diDaphnia Middendorffiana; inoltre questa specie è estremamente localizzata sull’arco alpino: prima delle segnalazioni al PNGP erano conosciute solo altre 2 popolazioni residenti in laghi d’alta quota. L’areale originario di questa specie è circumpolare e la distanza che separa le popolazioni alpine da quelle nordiche suggerisce un forte isolamento geografico che nel corso dei millenni potrebbe aver generato delle differenze genetiche significative, oppure potremmo essere di fronte a un caso di forte convergenza evolutiva che ha prodotto morfologie estremamente simili in organismi geneticamente differenti. Nel corso del 2010 sono stati raccolti numerosi esemplari provenienti da tutte e 4 le stazioni del PNGP con l’intento di sottoporli ad analisi genetiche, le sole in grado di collocare la Daphnia middendorffiana del PNGP al posto corretto nel sistema di classificazione degli organismi viventi e di distinguere se le popolazioni alpine siano dei relitti glaciali o il prodotto di forti convergenze evolutive. Le caratteristiche ecologiche di tale specie la rendono estremamente vulnerabile ai cambiamenti climatici e alla predazione; approfondire la sua filogenesi e la sua biologia rappresenta perciò un importante obiettivo per la sua salvaguardia e potrebbe dare impulso a interventi mirati di conservazione

Ricercatori e studenti attualmente coinvolti nel progetto
Coordinamento: Giuseppe Bogliani, Achaz von Hardenberg, Bruno Bassano
Ricercatori e studenti: Rocco Tiberti, PhD, Adriana Bellati, PhD, Andrea Galimberti, PhD, Walter Cocca, M.S.

 

Cascata In alta valle Orco Cascata In alta valle Orco

 

Impatto delle captazioni idroelettriche sugli ecosistemi lotici

Nel corso del 2010 e del 2011 è stata effettuata una campagna di campionamenti finalizzata a determinare quale sia l’impatto ecologico delle captazioni idroelettriche sugli ecosistemi acquatici dei tratti alpini torrenti montani. Nel corso di questa ricerca, la fauna a macroinvertebrati di molti torrenti interessati dalle captazioni è stata campionata al fine di evidenziare le conseguenze ecosistemiche dello sfruttamento idrico in alta quota.

Coordinamento: Giuseppe Bogliani, Achaz von Hardenberg, Bruno Bassano
Ricercatori e studenti: Luigi Ranghetti, M.S., Rocco Tiberti, PhD