Roma – Uno studio pionieristico ha utilizzato ampi set di dati globali e l’apprendimento automatico per mappare le attività degli animali invertebrati del fondale marino, tra cui vermi, vongole e gamberetti, in tutto l’oceano, rivelando per la prima volta fattori critici che supportano e mantengono la salute degli ecosistemi marini.
Il team internazionale, guidato dalla Texas A&M University e comprendente ricercatori dell’Università di Yale e dell’Università di Southampton, si è concentrato in particolare sul ruolo sconosciuto ma vitale che gli animali scavatori svolgono come “ingegneri dell’ecosistema” nel modellare il ciclo dei nutrienti e la salute dell’ecosistema – e, a sua volta, economie marittime e sicurezza alimentare – in tutti gli oceani. I ricercatori hanno utilizzato l’apprendimento automatico per tracciare un quadro globale delle attività di questi animali e delle condizioni ambientali che le guidano.
Sedimenti del fondale marino che sono stati scavati e agitati da animali invertebrati, che una nuova ricerca mostra svolgono un ruolo importante nella protezione degli ecosistemi marini.
CREDITO
Dott. Martin Solan, Università di Southampton
I sedimenti marini coprono la maggior parte della superficie terrestre e sono estremamente diversificati. Rimuovendo e agitando il fondale marino – un processo noto come bioturbazione – gli invertebrati del fondale marino svolgono un ruolo significativo nella regolazione dei cicli globali del carbonio, dei nutrienti e dei cicli biogeochimici, spiega il dottor Shuang Zhang , professore assistente del Dipartimento di Oceanografia del Texas A&M , ricercatore capo e primo autore dello studio. studio, pubblicato il 22 maggio sulla rivista Cell Press Current Biology .
Le prime mappe globali dell’attività degli animali scavatori negli oceani odierni, create dal dottor Shuang Zhang e dai suoi collaboratori utilizzando le previsioni di distribuzione globale dell’intensità (in alto) e della profondità (in basso) dei loro sforzi di miscelazione del fondale marino e dei sedimenti, come generate dal Random Modello di machine learning forestale.
CREDITO
Dott. Shuang Zhang/Università A&M del Texas
“Sapere come la bioturbazione si collega ad altri aspetti dell’ambiente significa che ora siamo meglio attrezzati per prevedere come questi sistemi potrebbero cambiare in risposta ai cambiamenti climatici”, ha aggiunto Zhang, che è anche membro del CArbon Cycle and Earth Environment (CACEE). Laboratorio presso Texas A&M.
Lavorando con modelli addestrati e set di dati globali sulla bioturbazione, il team ha preso in considerazione la profondità dell’acqua di mare, la produttività primaria, il tipo di sedimenti e altri criteri per studiare come gli ambienti oceanici in cui vivono questi animali influenzano quanto intensamente e profondamente mescolato sia il fondale marino in tutto il mondo.
“Attraverso la nostra analisi, abbiamo scoperto che non solo uno, ma molteplici fattori ambientali influenzano congiuntamente la bioturbazione del fondale marino e i servizi ecosistemici forniti da questi animali”, ha affermato la dott.ssa Lidya Tarhan , assistente professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie di Yale. “Ciò include fattori che influiscono direttamente sull’approvvigionamento alimentare, alla base delle complesse relazioni che sostengono la vita marina, sia oggi che nel passato della Terra”.
Oltre a dimostrare che gli attuali sforzi per proteggere gli ecosistemi marini sono falliti perché non hanno preso di mira questi animali, i ricercatori sottolineano che il loro studio ha importanti implicazioni sul modo in cui proteggiamo e conserviamo l’oceano.
“Sappiamo da tempo che i sedimenti oceanici sono estremamente diversi e svolgono un ruolo fondamentale nel mediare la salute dell’oceano, ma solo ora abbiamo informazioni su dove e in che misura contribuiscono queste comunità”, ha affermato il dottor Martin. Solan , professore di ecologia marina a Southampton. “Ad esempio, il modo in cui queste comunità influenzano aspetti importanti degli ecosistemi oceanici è molto diverso tra le coste e le profondità marine”.
Tarhan afferma che la capacità di anticipare questi cambiamenti è vitale per lo sviluppo di strategie volte a mitigare il deterioramento degli habitat e proteggere la biodiversità marina.
“La nostra analisi suggerisce che l’attuale rete globale di aree marine protette non protegge sufficientemente questi importanti processi del fondale marino, indicando che le misure di protezione devono essere meglio gestite per promuovere la salute dell’ecosistema”, ha aggiunto.
Secondo Zhang, il team sta già pianificando la prossima collaborazione congiunta, basandosi sui risultati del presente studio. Nonostante abbia un quadro più chiaro dei modelli geografici della bioturbazione, afferma che rimangono importanti domande su come ciò si traduca nei numerosi servizi ecosistemici su cui fa affidamento la società, come la sicurezza alimentare, la regolazione del clima e il ciclo biogeochimico. In definitiva, Zhang afferma che i ricercatori devono determinare il modo migliore per proteggere le comunità dei fondali marini e anticipare il modo in cui queste comunità rispondono ai cambiamenti climatici.
“Affrontare queste domande davvero importanti è vitale, ma come abbiamo stabilito qui, è necessario un team internazionale con competenze diversificate per affrontare pienamente questi problemi”, ha aggiunto Zhang. “Lavorando insieme come abbiamo fatto qui, ci aspettiamo a breve ulteriori risultati interessanti”.(30Science.com)
