L’orologio climatico potrebbe ticchettare per alcuni pinguini antartici

In uno degli ambienti più remoti e ostili della Terra, tre specie di pinguini raccontano una storia che va molto più che semplici uccelli carismatici in paesaggi ghiacciati. Un nuovo studio decennale mostra che con il riscaldamento dell’Antartide, questi uccelli stanno cambiando radicalmente quando si stabiliscono per riprodursi. Il corteggiamento precedente potrebbe alterare radicalmente le interazioni tra le specie, interrompere le reti alimentari e cambiare il modo in cui funzionano interi ecosistemi. Alcuni pinguini potrebbero riuscire ad adattarsi a questo nuovo ritmo di vita. Altri potrebbero lottare per sopravvivere.

Un grande balzo in avanti in breve tempo

Utilizzando quasi 80 telecamere time-lapse, i ricercatori guidati da Penguin Watch dell’Università di Oxford e della Oxford Brookes University hanno monitorato tre diverse specie di pinguino – Adélie, sottogola e gentoo – dal 2012 al 2022 in 37 colonie in tutta l’Antartide e nelle isole vicine. Hanno scoperto che tutte e tre le specie si stanno stabilendo nelle loro colonie riproduttive molto prima rispetto a dieci anni fa. I pinguini Gentoo hanno mostrato il cambiamento più drammatico – riprodundosi in media circa tredici giorni prima, e in alcune colonie fino a ventiquattro giorni prima – mentre Adélie e i pinguini sottogola si sono entrambi spostati circa dieci giorni prima durante lo stesso periodo. Questo ritmo di cambiamento nei tempi di riproduzione è uno dei più rapidi mai registrati per qualsiasi uccello e forse per qualsiasi vertebrato.

L’autore principale, il dottor Ignacio Juarez Martínez, ha riassunto il quadro drammatico come segue: “I nostri risultati indicano che probabilmente ci saranno ‘vincitori e vinti del cambiamento climatico’ per queste specie di pinguini”. Quelli che riescono ad adattarsi alla riproduzione precoce e al cambiamento della disponibilità di cibo potrebbero continuare ad espandersi, mentre i pinguini più specializzati che fanno affidamento sulla stabilità del ghiaccio marino e sui cicli di preda prevedibili potrebbero vedere le loro popolazioni ridursi o scomparire del tutto da alcune parti dell’Antartide.

Cosa sta guidando il cambiamento?

Un cambiamento nella fenologia riproduttiva avviene in risposta a segnali ambientali. Per molti animali, compresi i pinguini, il clima influenza il momento migliore per mettere su famiglia. Temperature più calde, scioglimento anticipato del ghiaccio marino e cambiamenti nella disponibilità di cibo fungono tutti da segnali dell’arrivo della primavera. La maggior parte delle colonie di pinguini antartici si trovano nella penisola antartica e nelle vicine regioni costiere.

Questa parte dell’Antartide è uno dei luoghi con il riscaldamento più rapido sulla Terra, riscaldandosi circa quattro volte più velocemente della media del continente, facendo sì che alcuni di questi segnali arrivino prima rispetto al passato. Ma questo rapido cambiamento solleva una grande preoccupazione. I pinguini non esistono nel vuoto: la fenologia funziona solo se i tempi degli eventi nell’ecosistema rimangono sincronizzati.

Il tempismo è tutto

In natura, il tempismo è connesso. I modelli riproduttivi degli animali non influenzano solo quell’animale. I pinguini programmano la loro riproduzione in modo che i pulcini si schiudano quando il cibo è più abbondante. Quel cibo è spesso il krill, minuscoli crostacei che dipendono dal flusso e riflusso stagionale del ghiaccio marino e del fitoplancton per sopravvivere.

Se i pulcini di pinguino si schiudono troppo presto, il krill e altre prede potrebbero non essere ancora abbondanti, il che può portare alla fame tra i pinguini. Si chiama a discrepanza fenologicadove i tempi della domanda dei predatori non sono in linea con l’offerta di prede. Gli scienziati avvertono che queste discrepanze potrebbero portare a una ridotta sopravvivenza dei pulcini e al declino della popolazione, soprattutto nelle specie che dipendono da specifiche fonti alimentari.

Vincitori e vinti in un’Antartide che cambia

Non tutti i pinguini sono colpiti allo stesso modo da questi cambiamenti. I pinguini Gentoo sono raccoglitori generalisti. Ciò significa che possono mangiare una gamma più ampia di prede e adattarsi ad habitat che una volta erano troppo ghiacciati o freddi. Con il riscaldamento della Penisola Antartica, i pinguini Gentoo si sono espansi in nuove aree più temperate della penisola e hanno aumentato il loro numero in alcune colonie stabilite.

Al contrario, sia i pinguini di Adelia che quelli dal sottogola sono più specializzati e fanno molto affidamento sul krill e sulle specifiche condizioni del ghiaccio marino per la caccia. Poiché il riscaldamento riduce il ghiaccio marino e interrompe la disponibilità del krill, questi specialisti sono in difficoltà. Le popolazioni di entrambe le specie stanno diminuendo in gran parte della regione e i modelli suggeriscono che potrebbero scomparire completamente da alcune aree prima della fine del secolo.

La divergenza tra i generalisti che si comportano relativamente bene e gli specialisti che vacillano crea un circolo vizioso con reali conseguenze ecologiche. Più gentoo significano più competizione per lo spazio di nidificazione e per le risorse alimentari condivise. Quella competizione potrebbe rendere le cose ancora più difficili per Adélies e sottogola già stressati. L’allevamento anticipato di Gentoo potrebbe anche ridurre la consueta separazione nei tempi di nidificazione, che in precedenza consentiva a queste specie di coesistere con una concorrenza meno diretta.

Increspature attraverso la rete alimentare

I pinguini sono attori chiave nelle reti alimentari antartiche. Trasferiscono i nutrienti dall’oceano alla terra e sostengono sia le popolazioni di predatori che quelle di prede in tutta la regione. Una perdita di diversità tra i pinguini potrebbe alterare il ciclo dei nutrienti, avere un impatto sulle popolazioni di prede come il krill e cambiare il modo in cui predatori come foche e uccelli marini trovano cibo.

I cambiamenti nei tempi di una specie possono avvenire a cascata. Ad esempio, se la fioritura del krill avviene prima ma i pulcini di pinguino arrivano troppo tardi per trarne beneficio, anche altri predatori che fanno affidamento sul krill in momenti diversi potrebbero risentirne l’impatto. Questa interconnessione è ciò che gli ecologisti chiamano collegamento trofico. Rompere un collegamento può indebolire l’intero sistema.

Cicli di feedback

I cicli di feedback ecologico si verificano quando i cambiamenti in una parte di un ecosistema innescano risposte altrove che amplificano o smorzano il cambiamento originale. In Antartide, potrebbe verificarsi un ciclo di feedback come questo:

1. Le temperature più calde fanno sì che il ghiaccio marino si ritiri prima.
2. La perdita di ghiaccio marino altera la fioritura del fitoplancton che alimenta il krill.
3. La disponibilità del krill cambia in termini di tempi o abbondanza.
4. I pinguini adattano i tempi di riproduzione in risposta a segnali ambientali o cambiamenti alimentari precedenti.
5. Se la preda non corrisponde a questo cambiamento, la sopravvivenza dei pulcini diminuisce.
6. Meno pulcini crescono per riprodursi, riducendo le popolazioni future.
7. Un minor numero di pinguini modifica la pressione predatoria sul krill e sul movimento dei nutrienti, il che potrebbe spostare le dinamiche più ampie dell’ecosistema.

Ogni passaggio si inserisce in quello successivo e, data la relativa semplicità della rete alimentare dell’Antartide, le interruzioni possono attraversarla rapidamente. Rispetto agli ecosistemi più complessi, ci sono meno “piani di riserva” quando una specie declina.

Oltre i pinguini

L’urgenza espressa dai ricercatori va ben oltre i soli pinguini. Il dottor Juarez Martínez ha sottolineato che la perdita della diversità dei pinguini “aumenta il rischio di un vasto collasso dell’ecosistema”.

I pinguini sono spesso chiamati specie segnalatori, il che significa che possiamo considerarli un segno di ciò che sta accadendo nell’ambiente in generale. Ciò che sta accadendo in Antartide potrebbe essere un’anteprima degli impatti climatici altrove: discrepanze nei tempi, cambiamenti nelle interazioni tra le specie e riconfigurazione degli ecosistemi in risposta allo stress ambientale.

Nelle regioni artiche e alpine sono già stati documentati disallineamenti simili. Gli uccelli depongono le uova prima, le piante crescono prima, gli insetti emergono secondo nuovi orari e gli animali che dipendono da quegli insetti faticano a tenere il passo.

I pinguini riescono a tenere il passo?

Quindi, questi cambiamenti fenologici sono adattivi o sono un segno di stress che spinge le popolazioni verso il declino? Questa è la grande domanda. Per alcune specie generaliste come il pinguino Papua, una riproduzione anticipata potrebbe consentire loro di trarre vantaggio da stagioni più lunghe e calde. Ma per specialisti come l’Adélie e il sottogola, il cambiamento potrebbe essere semplicemente troppo, troppo veloce.

Il ritmo del cambiamento ambientale è importante. Se i pinguini potessero evolversi o adattarsi abbastanza rapidamente da adattarsi al ritmo del riscaldamento e allo spostamento delle prede, le popolazioni potrebbero stabilizzarsi. Ma i pinguini sono lenti ad evolversi rispetto a molti altri uccelli, rendendo improbabile un adattamento così rapido. Questa discrepanza tra la velocità evolutiva e il ritmo del cambiamento climatico potrebbe rendere alcune specie vulnerabili.

Il monitoraggio a lungo termine sarà fondamentale. Come ha osservato la coautrice Fiona Jones, poiché i pinguini sono considerati un segnale di allarme precoce di come i cambiamenti climatici influiscono sulla fauna selvatica in tutto il mondo, gli scienziati devono continuare a osservarli da vicino per vedere se le stagioni riproduttive insolitamente precoci stanno danneggiando la riproduzione e la sopravvivenza dei pinguini.

Un appello all’azione per la conservazione

I ricercatori sottolineano che gli sforzi per conservare i pinguini devono tenere conto di questi cambiamenti temporali. Proteggere l’habitat, limitare le pressioni commerciali sulle prede come il krill e affrontare il cambiamento climatico alla radice sono parti essenziali di qualsiasi strategia efficace. Se la riproduzione precoce porta a disallineamenti più frequenti con le prede, gli sforzi di conservazione devono anticipare questi cambiamenti temporali piuttosto che reagire dopo che le popolazioni sono già diminuite.

Comprendere la complessa interazione dei cambiamenti fenologici, delle interazioni tra le specie e delle dinamiche predatore-preda fornisce informazioni su come il cambiamento climatico possa ricollegare gli ecosistemi e serve a ricordare che la conservazione nel 21° secolo deve tenere il passo con un mondo in rapido cambiamento. Se non agiamo, la storia scritta da questi pinguini antartici potrebbe essere una storia di perdita piuttosto che di adattamento, con conseguenze che vanno ben oltre il ghiaccio.