Specie aliene marine: una ricerca dell’OGS migliora previsione e gestione

Caulerpa cylindracea, originaria dell’Australia meridionale, è una specie di alga marina altamente invasiva che continua a espandersi nel Mar Mediterraneo, dove entra in competizione con la vegetazione bentonica autoctona, altera le reti trofiche e riduce la biodiversità nei fondali costieri. La sua presenza risulta particolarmente aggressiva nelle praterie di Posidonia oceanica e nelle aree costiere, ambienti in cui trova condizioni favorevoli alla colonizzazione anche a causa della forte influenza antropica.

Comprendere con precisione le aree in cui quest’alga potrebbe insediarsi in futuro è fondamentale per implementare misure di controllo efficaci e mirate. Un recente studio, pubblicato sulla rivista Ecological Solutions and Evidence da un gruppo di ricercatori e ricercatrici dell’OGS – Marco Fianchini, Cosimo Solidoro e Donata Canu – propone un’innovazione metodologica utile ad affrontare questa sfida.

Il team ha sviluppato un modello predittivo avanzato che ha permesso di ottenere risultati più coerenti con quanto si osserva in natura. Il modello è basato su MaxEnt, uno degli applicativi più utilizzati per stimare la distribuzione potenziale di una specie in funzione delle sue preferenze ambientali. Sebbene MaxEnt sia uno strumento efficace, presenta alcune importanti limitazioni strutturali, tra cui la sensibilità ai bias di campionamento (ovvero il rischio che la raccolta dati non sia omogenea, ma venga influenzata dalla facilità di accesso ai siti di campionamento), la soggettività dei singoli ricercatori nella selezione delle variabili ambientali, l’incertezza nei risultati e il rischio di overfitting, ovvero un’eccessiva dipendenza del modello dai dati di addestramento, a scapito della varietà di scenari che esso è in grado di delineare.

Il nuovo approccio messo a punto dal gruppo dell’OGS è particolarmente innovativo, poiché combina diverse metodologie in maniera integrata, permettendo così di evitare ridondanze, garantire la rilevanza ecologica di ogni fattore, considerare sempre il miglior modello possibile tra quelli a disposizione, e calcolare la presenza dell’alga tenendo conto di diverse variabili (dal cambiamento climatico alle tipologie di substrato del fondale).

Applicata al caso studio della Caulerpa cylindracea nel Mediterraneo, questa nuova metodologia ha individuato gli hotspot di diffusione principalmente nelle zone costiere, in particolare in aree degradate e prossime agli insediamenti urbani, a differenza dei modelli tradizionali, che tendono invece a indicare vaste aree offshore come potenzialmente colonizzabili dalla specie aliena.

La metodologia è open-source e disponibile su GitHub, offrendo uno strumento trasparente, replicabile e adattabile ad altri contesti ecologici. La sua versatilità consente infatti l’applicazione non solo ad altre specie aliene marine, ma anche in ambienti d’acqua dolce o terrestri.

Con il cambiamento climatico che agisce da moltiplicatore per le invasioni biologiche, strumenti predittivi accurati risultano essenziali per prevenire e, laddove necessario, gestire al meglio questi fenomeni. Per questo motivo, si prevede che la metodologia sviluppata dai ricercatori e dalle ricercatrici dell’OGS possa essere presto estesa anche ad altre specie invasive in diversi ecosistemi marini e terrestri. Gli sviluppi futuri dello studio vedranno anche l’inclusione di fattori legati alla pressione antropica (ad esempio il traffico marittimo come vettore di trasporto delle specie aliene) e alla vulnerabilità ambientale.

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‎‎La ricerca è stata finanziata dal Il National Biodiversity Future Center (NBFC), un progetto del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), Missione 4 “Istruzione e ricerca”, componente 2 “Dalla ricerca all’impresa”, Investimento 1.4 "Potenziamento strutture di ricerca e creazione di “campioni nazionali di R&S” su alcune Key Enabling Technologies" (Centri Nazionali).