Ricostruire le barriere partendo dal soundscape

A St. John, Isole Vergini Americane, alcuni scienziati hanno provato a riprodurre i suoni di una barriera corallina sana su barriere degradate per misurare la risposta dei suoi nuovi inquilini. È il primo esperimento del genere mai condotto.

Isole Vergini Americane | St. John | Foto di filmvi.net

Le barriere coralline sono tra gli habitat più minacciati sul pianeta ma sono vere proprie fabbriche di biodiversità. Il 25% della vita marina dipende dalle barriere coralline per riprodursi, svilupparsi, trovare cibo, per trovare riparo durante lo stato giovanile e lavarle. Per le specie pelagiche e migratorie, funzionano da vere e proprie stazioni di carburante. Proteggono le coste dalle mareggiate e dall’erosione.

Le barriere coralline non sono luoghi del silenzio. Sono ricche dei suoni prodotti dai pesci e dagli invertebrati marini. Poiché ogni barriera corallina è caratterizzata da un peculiare paesaggio sonoro, gli scienziati riescono a misurare il livello di salute di una barriera corallina analizzandone i suoni. Gli scienziati Nadège Aoki, Benjamin Weiss, Youenn Jézéquel, Weifeng Gordon Zhang, Amy Apprill e T. Aran Mooney, nello studio pubblicato dalla prestigiosa Royal Society, hanno raccolto prove che suggeriscono che i paesaggi sonori dei reef sani sono cruciali per l’orientamento e l’insediamento delle nuove larve dei coralli.

Porites astreoides | © James St. John | Flickr
Come cercando un bar con buona musica

Le barriere coralline degradate sarebbero meno interessanti, parola di larva. Lo studio sostiene che i suoni delle barriere coralline degradate possono essere ridotti o assenti, inducendo le larve a non insediarsi. Il rifiuto comporterebbe un ulteriore declino, visto che le larve hanno un ruolo essenziale nella ricostruzione e anche nel rifornimento di cibo per le popolazioni della barriera.

Per verificare il nesso, gli scienziati hanno provato a cambiare musica lungo barriere coralline poco interessanti per le larve. Si tratta delle larve di Porites astreoides, un polipo che forma un corallo duro, o porites, molto diffuso nella regione atlantica. Per capire quanto il suono potesse influire sull’insediamento di nuove forme di vita i ricercatori hanno inserito dei diffusori alimentati ad energia solare in siti corallini degradati.

Come clienti attratti da un bar con la musica giusta, le larve hanno cominciato a popolare i reef nonostante il paesaggio sonoro fosse puramente artificiale. Secondo lo studio i Porites astreoides si sono insediati in numeri significativamente più elevati nei siti acusticamente arricchiti con tassi di 1,7, fino a 7 volte di più rispetto ai siti dove la musica era quella poco attraente di un reef malconcio, privo di arricchimento acustico. La frequenza di insediamenti, raccontano gli scienziati, diminuivano con la distanza dall’altoparlante, ma rimaneva superiore ai livelli di controllo ad almeno 30m dalla sorgente sonora.

Vagabondi in cerca di segnali

I coralli, come moltissime altre specie marine, si affidano alla dispersione come strategia di sopravvivenza. Quella dello spawning, termine che descrive il rilascio dei gameti, è una tattica riproduttiva tipica dell’ambiente tridimensionale, come lo è l’ambiente marino.

Assistere allo spawning delle spugne, dei coralli e soprattutto dei pesci è un evento emozionante, molto più intenso rispetto al rilascio dei pollini in una fitta pineta. Nei Porites astreoides, lo spawning avviene ad una precisa luna nuova. Due settimane dopo, con la luna piena, le uova fecondate si schiudono e le larve vengono affidate alle correnti. Dovranno trovarsi un nuovo substrato su cui attecchire. Se i coralli sono stati paragonati a dei condomini, dove numerosi individui appartenenti a specie diverse coabitano e costruiscono, dalla scelta di questi esseri minuscoli dipendono vere e proprie città: le barriere.

Il loro accrescimento è un processo lungo e non fine a sé stesso, né alle specie che operando in simbiosi costruiscono i singoli condomini. Dal loro sviluppo architettonico dipenderà l’economia, come si è accennato, del mare intero. Convincere dei nuovi abitanti ad insediarsi e costruire è degno di un buon piano comunale di sviluppo. I ricercatori ci hanno provato ricreando un soundscape, paesaggio sonoro, attraente.

Barriere acusticamente arricchite

Tutto parte dagli algoritmi usati da Shazam. La tecnologia della presa del suono era già da tempo in grado di registrare suoni sottomarini tramite idrofoni, ma la loro interpretazione era affidata a biologi marini subacquei in grado di riconoscere e classificare i suoni tipici di ogni specie.

Con l’avvento di nuovi algoritmi e dell’intelligenza artificiale, leggere quei suoni è diventato sempre più facile e le barriere coralline sono state esplorate da innumerevoli idrofoni. Oggi gli algoritmi e le intelligenze artificiali, istruite dagli umani, sono in grado di dirci se una barriera corallina è sana o in declino. Karen Bakker, ricercatrice e autrice di The Sounds of Life, abbiamo parlato di lei nell’articolo “Suoni e linguaggi della vita sul pianeta un giorno decifrabili con l’IA“, paragonò i risultati dell’esplorazione del suono in natura ad una rivoluzione scientifica di dignità newtoniana. Lo studio pubblicato dalla Royal Society le dà ragione: conferma che l’arricchimento acustico può facilitare l’insediamento larvale dei coralli.

L’arricchimento del paesaggio sonoro aumenta i tassi di insediamento delle larve per il corallo covante Porites astreoides | © The Royal Society

Per verificarlo gli scienziati hanno dovuto eseguire campionamenti che escludessero altri agenti. Le larve dei corallo, si legge nello studio, utilizzano un’ampia gamma di segnali chimici e biofisici provenienti dall’ambiente per individuare substrati favorevoli su cui insediarsi.

“Questi segnali di insediamento possono essere di natura chimica, prodotti da alghe coralline o biofilm microbici, oppure possono essere correlati ad altre caratteristiche ambientali come la pressione, la luce, il colore, la micro-topografia e infine il suono. Una preoccupazione per il declino delle popolazioni di coralli è che sulle barriere coralline degradate, questi segnali possono essere assenti o al di sotto delle soglie di rilevamento necessarie per suscitare risposte comportamentali larvali, portando a una riduzione dell’insediamento.

Questi segnali acustici contengono intrinsecamente informazioni sulla composizione della comunità locale e sulla qualità dell’habitat. Gli spunti sonori biologici, in particolare i suoni dei pesci a bassa frequenza, sono noti per essere indicatori di barriere coralline sane e ricche di biodiversità, mentre i paesaggi sonori delle barriere coralline degradate sembrano mostrare livelli complessivi più bassi di produzione di suoni biologici e ottengono punteggi inferiori negli indici che misurano la ricchezza e la complessità acustica.”

Gli esperimenti sono stati effettuati due volte e l’interferenza di messaggi chimici è stata esclusa. Le larve dei coralli si insediano favorevolmente in aree dove i suoni descrivono una barriera corallina sana. Lo proverebbe la diffusione delle larve secondo la distanza dai diffusori. Si tratta di coralli che potrebbero attecchire e svilupparsi in un ambiente precedentemente colpito, come in città andate in rovina, ma che conservano ancora intatte le infrastrutture.

Un nuovo impulso sul ripopolamento

“Questi risultati forniscono, per quanto ne sappiamo, il primo studio sul campo che mostra un effetto positivo dell’arricchimento acustico sull’insediamento larvale dei coralli. Abbiamo osservato tassi significativamente più elevati di insediamento di larve di P. astreoides in un sito degradato della barriera corallina con un paesaggio sonoro arricchito rispetto a barriere coralline naturali di alta qualità o degradate senza un paesaggio sonoro arricchito. Nel sito di riproduzione, i tassi di assestamento dipendevano dai livelli sonori, che diminuivano con la distanza dall’altoparlante, e l’effetto dell’arricchimento sonoro sull’insediamento è stato osservato in più punti temporali durante il periodo di esposizione di tre notti.”

Lo studio conferma che il suono è un importante segnale per pesci e invertebrati marini e che questi animali percepiscono e rispondono ai segnali acustici per le loro strategie vitali. Il vantaggio di un ambiente marino acusticamente arricchito è che il segnale sonoro può essere riprodotto in modo continuo, senza dissiparsi nel tempo e senza subire l’effetto delle correnti. Starà agli scienziati utilizzare questa risorsa per le migliaia di progetti di ripopolamento, in atto o a venire.

Distrarre milioni di larve su siti senza speranza può rivelarsi fatale. Attirarle verso un reef malandato ma con qualche possibilità sarebbe una spinta alla resurrezione delle barriere coralline. Lo studio c’è ed è ferreo. Tutto il resto è una questione di scelte ponderate. Come con l’Intelligenza Artificiale.

 

Lo studio:

Gli autori: Nadège Aoki, Benjamin Weiss, Youenn Jézéquel, Weifeng Gordon Zhang, Amy Apprill e T. Aran Mooney

 

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