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Quali sono le differenze tra aree a basso contenuto di nutrienti e aree ad alto contenuto di nutrienti? Come funzionano le loro catene alimentari?
Negli ecosistemi marini, la distinzione tra organismi a basso contenuto di nutrienti e bassa clorofilla (LNLC) e organismi ad alto contenuto di nutrienti e bassa clorofilla (HNLC) influenza il funzionamento della catena alimentare dell'intero ecosistema. Questo articolo esplorerà le caratteristiche di queste regioni, i meccanismi di funzionamento delle loro catene alimentari e l'impatto di questi fenomeni sul ciclo globale del carbonio.
Le aree povere di nutrienti sono quelle acque che presentano bassi livelli di nutrienti importanti come azoto, fosforo o ferro, il che si traduce in una bassa produttività primaria, che si manifesta sotto forma di basse concentrazioni di cloro. Queste aree sono presenti sul 75% degli oceani del mondo.
Caratteristiche delle aree a basso contenuto di nutrienti
Le aree povere di nutrienti sono spesso definite aree oligotrofiche, in cui la produzione primaria è limitata dalla disponibilità di nutrienti. Si trovano principalmente nei vortici subtropicali, ma possono comparire anche nel Mar Mediterraneo o in alcuni laghi interni. Queste aree hanno relativamente poche fonti di nutrienti rispetto alle zone costiere, principalmente a causa del deflusso dei nutrienti dalla terraferma e dell'influenza della circolazione oceanica.
Composizione della catena alimentare
In queste aree povere di nutrienti, i produttori sono principalmente piccoli fitoplancton. Questo fitoplancton assorbe efficacemente nutrienti limitati e costituisce la base della catena alimentare. La produzione primaria di fitoplancton costituisce una fonte di cibo per altri organismi presenti nell'acqua, come il piccolo zooplancton. Questi piccoli zooplancton diventano a loro volta cibo per pesci più grandi e altri predatori.
La produzione primaria è il processo di conversione dell'anidride carbonica e di altri elementi in composti organici, che si basa principalmente sulla fotosintesi del fitoplancton. Circa la metà della fissazione del carbonio sulla Terra proviene da questo processo.
Caratteristiche delle aree ad alto contenuto di nutrienti
Al contrario, le aree ad alto contenuto di nutrienti sono spesso definite aree HNLC, dove i livelli di nutrienti sono elevati ma la produzione primaria e le concentrazioni di clorofilla sono ancora basse. Questo fenomeno è spesso causato dalla carenza di micronutrienti (come il ferro), che limita la crescita del fitoplancton anche quando sono disponibili sufficienti macronutrienti.
Efficacia della catena alimentare
Nelle aree ad alto contenuto di nutrienti, la biodiversità è maggiore grazie alla maggiore produzione primaria, abbinata a un apporto adeguato di nutrienti. La struttura della catena alimentare in queste aree è relativamente solida e può sostenere la prosperità di varie attività di pesca e di altre forme di vita marina. Allo stesso tempo, il basso stato di nutrienti promuove il ciclo dei nutrienti nel fitoplancton. Sebbene la sua produzione totale sia piccola, la sua efficienza complessiva non può essere sottovalutata a causa dell'ecosistema relativamente chiuso.
Nelle aree povere di nutrienti, la produttività principale deriva dall'uso efficiente delle risorse e, soprattutto in queste aree, i circuiti microbici svolgono un ruolo fondamentale nel ciclo e nella conversione dei nutrienti inorganici in materia organica.
Sfide e prospettive future
Con l'intensificarsi dell'impatto del cambiamento climatico, cambierà anche il modello di approvvigionamento globale di nutrienti quali azoto e fosforo, il che potrebbe rendere poco chiari i confini tra aree con bassi e alti livelli di nutrienti. La comunità scientifica segue attentamente questi cambiamenti perché avranno ripercussioni sul ciclo globale del carbonio e sulla salute dell'ecosistema nel suo complesso.
Ad oggi, nonostante la minore produttività primaria nelle aree a bassa trofia, rappresentano ancora il 40% della produttività oceanica globale grazie alla loro presenza diffusa. Dobbiamo quindi chiederci: come si adatteranno questi fragili ecosistemi alle mutevoli sfide ambientali nei futuri scenari climatici?
