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Tipologia preliminare degli stagni in Europa in base alla  loro biodiversità

Tipologia preliminare degli stagni in Europa in base alla  loro biodiversità

 

La necessità di avere una tipologia degli stagni

Gli stagni sono piccoli corpi d’acqua ferma con dimensioni che possono andare da un metro quadrato a pochi ettari di superficie e da alcuni centimetri a pochi metri di profondità. Alcuni stagni hanno avuto origine da processi naturali avvenuti attraverso i differenti tempi geologici. Alcuni esempi di formazione di stagni naturali includono depressioni del terreno in seguito a periodi di glaciazione o all’erosione di rocce, ad allagamento di pianure, stagni che hanno avuto origine dalla caduta di alberi o da scavi di animali  Da pochi migliaia di anni, inoltre, l’uomo ha creato stagni artificiali in seguito ad attività industriali, pratiche agricole, allevamento di pesci o semplicemente per fini estetici sul paesaggio. Al giorno d’oggi gli stagni vengono creati sempre più spesso per servizi ecosistemici (quali protezione contro incendi, ritenzione di nutrienti, etc.) ed attività ricreazionali, ma anche per fini didattici ed educativi nei riguardi delle scienze naturali, nonché per attività di ricerca sperimentale. 
Studi ecologici recenti hanno rivelato l’importanza degli stagni per la conservazione della biodiversità, in quanto, nonostante le loro piccole dimensioni, essi contribuiscono largamente alla diversità a livello regionale se paragonati ad altri ecosistemi d’acqua dolce, quali fiumi e laghi. Un obiettivo chiave dell’attuale ricerca sugli stagni  a livello europeo è quello di sviluppare una conoscenza di base e appropriati metodi integrati di monitoraggio e valutazione della conservazione della biodiversità nelle acque dolci. La ricerca di modelli ecologici fondamentali e la definizione di una tipologia degli stagni europei sono apparse necessarie per coprire l’ampia gamma di habitat che si succedono lungo gradienti geografici, altitudinali ed ambientali. In realtà, conoscendo la diversità biologica vegetale e/o animale che dovrebbe essere presente in una data area, si potrebbe risalire al grado di alterazione provocata da attività umane e fornire informazioni utili per la definizione di direttive relative alla sua conservazione e gestione.
Durante gli ultimi decenni ci sono stati numerosi tentativi in Europa di produrre schemi di riferimento per i sistemi d’acqua dolce (per lo più fiumi). Queste tipologie si basavano o su pesci, diatomee, piante acquatiche o su invertebrati. Mentre grande rilievo è stato attribuito alla flora e alla fauna delle acque correnti, poco si conosce sulle modalità di distribuzione di animali e piante negli stagni. Ci sono invece milioni di stagni in Europa e altrove, ricchi in biodiversità e che ospitano un’ampia gamma di specie rare e minacciate di piante e di animali.   Quindi una tipologia biologica di questi piccoli ambienti si rivela estremamente necessaria in quanto essa aiuterà a definire i principali tipi di stagni in Europa per intraprendere successive attività di conservazione.
Per definire una tipologia preliminare degli stagni europei basata sulla diversità biologica abbiamo utilizzato dati sulla distribuzione degli invertebrati attraverso quattro regioni biogeografiche (mediterranea, atlantica, alpina e continentale). Per enfatizzare, inoltre, il livello di differenziazione della fauna degli stagni lungo un gradiente latitudinale che va da dall’Europa nord-ovest a quella sud-ovest, la tipologia veniva basata sia sulle distribuzioni delle specie che sulle loro specifiche caratteristiche o tratti biologici (per es. tipo di alimentazione, riproduzione, modalità di dispersione, etc.).

 

Metodologia

Studi già pubblicati hanno fornito il database sulla diversità e la biologia delle specie in circa 100 stagni distribuiti lungo un gradiente nord-sud che va dal Regno Unito (UK) alla Spagna (Fig. 1). Per classificare gli stagni in relazione alla loro similarità faunistica (presenza di specie) ed alla biologia delle specie (riproduzione, locomozione, modalità di dispersione, alimentazione, etc.) sono stati utilizzati metodi statistici avanzati. L’obiettivo era quello di interpretare le differenze in termini di comunità di specie e dei loro tratti biologici negli stagni presi in considerazione.

 

Risultati

Nella nostra analisi gli stagni così classificati formano tre raggruppamenti: mediterraneo, atlantico e alpino ed infine continentale. Questi sottogruppi di stagni corrispondono alla loro distribuzione da nord a sud, e cioè lungo un gradiente latitudinale determinato da variabili legate alle condizioni climatiche, topografiche e geologiche. Le regioni atlantica e mediterranea presentavano le più alte diversità di invertebrati (rispettivamente 145 e 160 taxa). Trenta e 53 taxa caratterizzavano rispettivamente le regioni alpina e continentale.

Stagni mediterranei
Rispetto alle altre regioni, gli stagni dell’area mediterranea ospitavano una fauna più diversificata e con 34 taxa esclusivi di questa regione. Tra questi invertebrati tipicamente dell’area mediterranea ricordiamo tra i più comuni gli anostraci (Chirocephalus diaphanus),i notostraci Triops cancriformis e Lepidurus apus (Fig. 2), il coleottero ditiscidae Cybister lateralimarginalis (Fig. 3), l’eterottero Anisops sardea, la sanguisusa Hirudo medicinalis (una specie riportata nell’Annesso II della Direttiva Habitats e nella lista rossa dell’IUCN), o il gasteropode Physella (Fig. 4).La maggior parte degli stagni della regione mediterranea sono ambienti estremi, caratterizzati cioè da valori di salinità particolari in quanto situati in vicinanza del mare e/o da elevata evaporazione e da una idrologia fluttuante, perché sottoposti all’influenza di un clima arido. Nelle aree a clima mediterraneo dominano generalmente organismi di piccole dimensioni, con cicli vitali piuttosto corti e/o riproduzione asessuata, in quanto queste caratteristiche favoriscono la sopravvivenza in condizioni piuttosto instabili. Le specie tipiche degli stagni mediterranei hanno investito molta energia nella riproduzione e nella resistenza alla siccità (formazioni di bozzoli). Queste caratteristiche e altre, come le piccole taglie degli individui, le abitudini alimentari basate sull’assunzione di particellato organico minuto e di microrganismi, suggeriscono che le popolazioni siano state selezionate dalle caratteristiche di habitat instabili o fluttuanti in modo imprevedibile. Cosa importante, inoltre, è che in questi stagni abbiamo reperito invertebrati che sopportano ristrette oscillazioni termiche.  Un altro aspetto degno di nota è che la comunità di invertebrati della zona mediterranea presentava una ricchezza tassonomica più elevata delle altre regioni (160 dei 204 taxa identificati a livello europeo) e che il 20% di questi appartenevano esclusivamente a questa regione.

Stagni continentali
Tra i 53 taxa di invertebrati raccolti in questa regione, solo una specie (l’odonato Epitheca bimaculata, Fig. 5) è risultata esclusiva della regione continentale. Questi stagni erano caratterizzati da invertebrati con cicli vitali corti (inferiori ad un anno) e da elevate proporzioni di specie piuttosto grandi (20-80 mm) con abitudini predatorie (per es. odonati, coleotteri ditiscidi), che si nutrono di altri macroinvertebrati o anche di piccoli vertebrati (girini di anfibi), Le caratteristiche o tratti biologici degli invertebrati degli stagni continentali hanno suggerito che poca energia  viene investita per la riproduzione e la dispersione, mentre l’utilizzazione dell’habitat viene favorito  dalle dimensioni corporee più grandi, dalla vita più corta degli organismi (permettendo quindi a molte popolazioni segregate temporalmente di utilizzare ecosistemi di modeste dimensioni) e da una più alta diversificazione nelle modalità di alimentazione. Queste caratteristiche suggeriscono elevate capacità di resilienza della comunità e la presenza di forti competitori. Le popolazioni di questa area sono selezionate da caratteristiche di habitat più stabili e strutturati, dove le risorse possono essere ripartite in accordo alle segregazioni spaziali e temporali delle specie.

Stagni atlantici e alpini
Ventotto dei 145 taxa raccolti in totale erano esclusivi della regione atlantica. I taxa più comuni erano per lo più tricotteri, quali Phryganea (Fig. 6), Anabolia (Fig. 7), Glyphotaelius pellucidus and Trianodes (Fig. 8), ma anche il crostaceo anfipode Crangonyx, l’eterottero Callicorixa, il gasteropode Armiger crista, e il triclade Dendrocoelum lacteum. Solo un taxon (il coleottero Limnius) è stato reperito esclusivamente nella regione alpina. Gli invertebrati delle regioni alpina e atlantica erano per lo più di media grandezza (2,5-20 mm) e con alimentazione di tipo detritivoro o erbivoro ed alte proporzioni di organismi raschiatori e filtratori   Nonostante la similarità nei loro tratti biologici, gli invertebrati delle regioni alpina e atlantica mostravano sostanziali differenze nel numero di taxa (rispettivamente 30 e 145 taxa raccolti nelle due aree). Gli stagni alpini costituiscono degli ambienti particolarmente severi che presentano condizioni stressanti dal punto di vista fisico (oscillazioni termiche rapide e ampie durante il giorno, elevata intensità dei raggi ultravioletti, forti venti, abbondanti precipitazioni e basse concentrazioni di nutrienti nell’acqua) al punto da limitare le abbondanze dei potenziali colonizzatori.

 

Conclusioni e prospettive future

In tutta l’Europa e anche altrove, le politiche ambientali che hanno come finalità la conservazione della diversità biologica degli ambienti terrestri e/o acquatici  rivolgono un grande interesse alla formulazione di piani di intervento per la designazione di zone di valore ecologico (che ospitano specie rare e/o minacciate o che presentano un elevato valore patrimoniale), e i gestori dell’ambiente chiedono schemi chiari sui modelli di distribuzione delle specie che permettano loro di identificare aree a rischio ecologico più elevato. Gli stagni dell’area mediterranea, che presentano una fauna più ricca di specie e con il più alto numero di invertebrati esclusivi, ma anche la presenza di organismi più vulnerabili, sono probabilmente i più minacciati a livello internazionale. Con le loro alte proporzioni di invertebrati sensibili alle variazioni di temperatura e con tratti biologici associati a cambiamenti climatici, essi appaiono chiaramente biotopi di grande interesse ecologico, e ciò dovrebbe aggiungere nuovo impulso alle iniziative politiche di conservazione degli ambienti di acque dolci nell’area.
Sebbene la nostra attenzione venga concentrata principalmente sulla diversità di stagni su ampie basi di scala, ora è necessario individuare il ruolo delle variabili legate a microclima, paesaggio e habitat degli stagni (nell’ambito di ogni singola regione) selezionando dall’insieme di dati  regionali gruppi di specie sulla base dei tratti biologici. La variabilità intra-regionale della diversità degli invertebrati e dei loro tratti biologici  è emersa chiaramente dalla nostra analisi e questa è ovviamente correlata con le caratteristiche peculiari delle sub-aree in cui i dati sono stati raccolti.  
Nelle aree europee poste più a sud il ciclo idrologico annuale è senza dubbio una variabile importante  nel differenziare le comunità degli stagni. Lungo un gradiente che va dalle pozze effimere agli stagni semipermanenti e poi a quelli permanenti, la siccità periodica rappresenta il fattore determinante di maggior influenza sugli invertebrati. Studi futuri, oltre a offrire una conoscenza di vitale importanza dei modelli che vanno da situazioni locali a quelle a larga scala, potranno anche presentare  delle lacune nelle conoscenze esistenti. La prima, e probabilmente la più problematica, di queste è senza dubbio la mancanza di accessibilità dei dati esistenti.
Sfortunatamente dobbiamo ammettere che  solo una piccola frazione dei dati esistenti sulla biodiversità degli stagni è al momento disponibile. Benché si siano potute radunare informazioni su circa un centinaio di stagni che si pensa possano rappresentare varie regioni biogeografiche, siamo ancora lontani dall’ottenere informazioni su di un set molto più numeroso di biotopi distribuiti equamente in Europa. Questi dati con molta probabilità esistono, ma la mancanza di omogeneità con cui sono espressi (per es. per unità di campionamento, cumulati, etc.) e la difficoltà nell’accessibilità degli stessi (ad es. dati riportati in database non pubblicati, dati non rivelati dagli autori) costituiscono aspetti ancora irrisolti del problema. C’è ancora quindi una pressante necessità di incorporare dati adatti alle nostre finalità e provenienti da diverse nazioni in un database standardizzato, affinché essi possano essere ulteriormente analizzati in un quadro europeo più ampio.