Modelli meccanicistici biofisici e bioenergetici DEB per la predizione della nicchia ecologica dei sospensivori bentonici in Mediterraneo in un contesto di climate change

I modelli meccanicistici basati sull’analisi dei tratti funzionali comportamentali (e.g. preferenze alimentari), fisiologici (e.g. vulnerabilità alla temperatura) e morfologici (e.g. forma e colore) che concorrono nell’ottimizzazione dell’incoming energetico del singolo organismo sono una soluzione pratica per fornire previsioni accurate sull’abbondanza degli organismi di una specie in un mondo in continuo cambiamento (Araujo & Rahbek 2006). Tale approccio è definito come ecomeccanica e ha rappresentato la base sulla quale costruire questo progetto di tesi. L’integrazione dei più recenti modelli biofisici e bioenergetici ha permesso di evidenziare tanto le strategie di gestione ed allocazione energetica quanto i limiti di tolleranza termica di alcune tra le specie di mitili di maggiore rilevanza ecologica a livello globale, ovvero la specie asiatica Septifer virgatus, l’invasivo in Mediterraneo Brachidontes pharaonis, l’autoctono Mytilaster minimus ed i congenerici Mytilus galloprovincialis e M. californianus. Tale approccio ha permesso di quantificare i potenziali effetti associati alla variazione termica, così come predetta dallo scenario di emissione A1B (IPCC 2007), sulle performance di accrescimento e sulla fitness delle tre specie di bivalvi presenti nel bacino del Mediterraneo (B. pharaonis, M. minimus e M. galloprovincialis). Dall’analisi dei risultati ottenuti, è emerso che ciascuna specie mostra strategie di gestione energetica e curve di tolleranza termica che sembrano coincidere con i loro attuali range di distribuzione geografica. Le simulazioni A1B suggeriscono che la sola variazione dovuta all’incremento della temperatura può non essere sufficiente a generare impatti significativi sulle risposte funzionali ecologiche di questi organismi tali da fare ipotizzare alterazioni nelle dinamiche di popolazione entro la porzione fondamentale della nicchia ecologica ossia quella che è potenzialmente occupabile anche in un contesto di cambiamenti climatici. L’approccio meccanicistico utilizzato in questa tesi, si è rivelato uno degli strumenti attualmente più adeguati nel catturare le differenze a grana fine nei processi metabolici attraverso l’intero ciclo vitale delle specie come funzione esplicita della temperatura corporea e della disponibilità di cibo. Tale approccio può facilitare la promozione di nuove prospettive sull’uso dei modelli di distribuzione delle specie finalizzate all’individuazione della nicchia fondamentale in un ambito non solo ecologico ma anche nel campo della gestione, della conservazione e negli studi degli effetti economici del global climate change. Essi permettono infatti di integrare tutte le informazioni in modo altamente razionale ed ordinato in modo da facilitare il processo ecologico predittivo; in assenza di un approccio meccanicistico infatti ‘... as an alternative, without them, all we can do is guess...’ (ad litteram Donald De Angelis in Pennisi 2012).