IDROBIOLOGIA
IDROBIOLOGIA
(XVIII, p. 727; App. IV, II, p. 143)
Questo termine, molto generale, che definiva in passato lo studio della vita di tutti gli organismi acquatici, è attualmente limitato a indicare la biologia delle acque continentali. Lo studio dei popolamenti delle acque marine è compito della biologia marina od oceanografia biologica. C'è tuttavia da notare come al momento attuale delle ricerche è particolarmente difficile poter distinguere l'i. dalla limnologia sensu lato (v. in questa Appendice). La biologia delle acque va infatti intesa come parte essenziale dello studio degli ecosistemi dulciacquicoli che comprendono le acque stagnanti (laghi, stagni, bacini temporanei) e le acque correnti (fiumi, torrenti, ecc.).
Nelle acque stagnanti lo studio delle biocenosi planctoniche e bentoniche è attualmente motivato dalla necessità di affiancare ad analisi fisico-chimiche più tipi di analisi biologiche per una corretta valutazione della qualità delle acque, in relazione alle modificazioni di trofia indotte nell'ambiente (eutrofizzazione e inquinamento). Più adatte allo scopo si sono dimostrate le comunità di invertebrati, che risentono in maniera diretta di cambiamenti all'interno dell'ecosistema; esse non reagiscono a un singolo fattore, ma alla situazione ambientale nel suo complesso, riflettendo una realtà legata non solo al momento del campionamento, ma all'insieme delle condizioni presenti e passate. Sono proprio gli studi sul benthos che mettono in evidenza il cambiamento di trofia nei laghi e nei fiumi.
In molti laghi europei si è infatti constatato che la densità relativa delle singole specie e la dominanza degli Oligocheti sui Chironomidi forniscono un criterio utile per la diagnosi trofica di un lago. In particolare in laghi altamente eutrofici, o inquinati da sostanza organica, la presenza degli Oligocheti (in particolare Tubificidi) tende a essere sensibilmente più elevata, già a bassa profondità, di quella dei Chironomidi. L'uso del rapporto numerico tra i due gruppi dà quindi una buona valutazione della qualità ambientale. L'indice, che varia da 0 a 100, ci dà il grado di deterioramento; quando è uguale a 100 indica la presenza di soli Oligocheti anche in monocoltura (presenza di una sola specie). Gli studi fatti su molti laghi, anche in Italia (Lago di Varese, di Mergozzo, di Nemi), hanno mostrato come le modificazioni delle comunità a livello dei fondali avvengano in pochi anni. La scomparsa totale di specie, dovuta soprattutto alla deossigenazione dei fondali, si verifica in concomitanza con l'apporto di materiale organico, che qui subisce decomposizione batterica.
Anche le ricerche sullo zooplancton sono attualmente rivolte al problema dell'evoluzione trofica dei laghi. I lavori a carattere sistematico e quelli sui cicli biologici, che rappresentavano le conoscenze sullo zooplancton nella prima metà del 20° secolo, sono la base su cui attualmente s'inserisce lo studio della ''dinamica funzionale'' di un sistema acquatico. Per la visione trofodinamica di un lago è attualmente indispensabile considerare come le interazioni biotiche, quali predazione e competizione, influiscano nel determinare la struttura e l'evoluzione delle comunità zooplanctoniche. Gli equilibri tra le specie zooplanctoniche sembrano dovuti soprattutto al controllo esercitato dai pesci planctofagi, causa anche di forte diminuzione di talune specie.
I Salmonidi si nutrono soprattutto di Cladoceri (la trota e i coregoni dei nostri laghi prediligono le dafnie e i bitotrefi) e solo per necessità di Copepodi. Quando il pesce è abbondante, le specie di maggiori dimensioni sono in netto svantaggio, poiché più facilmente predate, per cui tendono addirittura a scomparire per venir sostituite da specie più piccole. Non bisogna però dimenticare che esiste una predazione anche da parte di invertebrati, che influisce sull'evoluzione stagionale delle principali specie di Cladoceri fitofagi, com'è ben dimostrato, per es., dal declino, nel Lago Maggiore, di Daphnia hyalina, in concomitanza con l'aumento di Bythotrephes suo predatore.
Un'importante relazione esiste anche tra biomassa algale e dimensione degli zooplanctonti erbivori (soprattutto Cladoceri), risultato della pressione predatoria esercitata da pesci planctofagi. Si arriva così alla definizione di ''indicatori di eutrofia''. Le specie di Daphnia di maggiori dimensioni sono indicatori di oligotrofia, mentre la presenza di fitofagi di piccole dimensioni evidenzia uno stato di eutrofia.
L'esatta conoscenza delle relazioni dinamiche intercorrenti tra le comunità biotiche di un ecosistema e i rapporti tra queste e la componente abiotica hanno impegnato negli ultimi anni la maggior parte degli idrobiologi: i soddisfacenti risultati ottenuti hanno portato alla definizione di criteri di gestione delle componenti biologiche, attraverso la biomanipolazione delle reti trofiche. La ''biomanipolazione'' è attualmente un indirizzo di ricerca legato alle possibilità di recupero dei laghi. È stata impostata negli ultimi dieci anni sia con esperimenti di laboratorio, sia usando i cosiddetti ''microcosmi'' (porzioni più o meno grandi di ambienti naturali artificialmente delimitate a scopo sperimentale), sia con studi approfonditi su ambienti perturbati, ove eventi catastrofici hanno provocato una nuova struttura della comunità. Come esemplificazione possiamo considerare un processo di manipolazione indotto all'apice della catena alimentare, con drastica riduzione della comunità ittica: consegue un incremento di zooplanctonti macrofiltratori (Daphnia) in grado di realizzare un controllo sulla densità algale, che è in stretto rapporto con l'eutrofizzazione.
Anche i fiumi, come i laghi, sono oggi sottoposti a vari gradi d'inquinamento, che modificano più o meno profondamente i popolamenti animali e vegetali. Le acque correnti differiscono dalle stagnanti essenzialmente per la morfologia lineare, che determina una corrente unidirezionale, utile nel provocare una certa diluizione delle sostanze inquinanti, ma non sempre in grado di aiutare i processi di autodepurazione. Il fiume, rispetto al lago, costituisce un ecosistema aperto in cui i flussi di energia e di materia organica sono in stretto rapporto con il bacino circostante: il materiale organico e inorganico tende a venir trascinato a valle dalla corrente e difficilmente viene riciclato in situ. L'apporto energetico all'ecosistema deriva perciò, oltre che dalle radiazioni solari, in massima parte da materiale organico alloctono, costituito da foglie, detriti vegetali e spoglie animali.
Lo studio delle acque correnti, che ha approfondito sempre più gli adattamenti morfologici e fisiologici dei vari gruppi animali, ha portato alla definizione di zonazioni longitudinali, basate sulla presenza di pesci e di macroinvertebrati. Proprio questi ultimi si sono dimostrati i più adatti e rappresentativi nella definizione dei singoli biotopi in cui può essere suddiviso un corso d'acqua.
Gli studi più recenti sulle acque correnti sono quelli rivolti alla valutazione biologica della qualità delle acque e hanno proposto diverse classificazioni. La prima prendeva in considerazione il cosiddetto ''sistema saprobio'': ogni zona veniva classificata in base alla quantità di O2, di sostanze organiche disciolte, di batteri patogeni, e presupponeva varie competenze specifiche da parte dei ricercatori. La classificazione attualmente più usata si basa sull'Indice Biotico (IB) più o meno modificato, che classifica le acque con valori da 0 a 10 in base alla presenza di organismi che hanno valore di indicatori. Dalle condizioni sfavorevoli indicate dalla presenza di Chironomidi (Chironomus plumosus) e Anellidi Tubificidi, attraverso condizioni intermedie (Tricotteri del genere Hydropsiche, il Gasteropode Ancylus, alcuni Efemerotteri e Ditteri Simulidi) si passa a condizioni ottime per la presenza di Plecotteri, Efemerotteri Ecdionuridi e Ditteri Blefariceridi. L'utilizzazione di questo indice prevede la determinazione dei gruppi spesso solo a livello di genere e a volte di famiglia; tale indice è perciò alla portata anche di zoologi non specialisti dei singoli gruppi. Conoscendo la fauna di una regione è possibile anche in campagna una rapida classificazione e quindi la valutazione delle condizioni di un fiume. Ciò permette di seguire le conseguenze degli inquinanti, spesso a evoluzione molto rapida. Si è verificato in natura che questo metodo è sensibile e preciso e consente confronti di varie situazioni; inoltre i valori di IB sono ben correlati con quelli fisico-chimici usati per la classificazione delle acque.
Per completare il quadro biologico delle acque interne non possiamo dimenticare gli studi abbastanza recenti su tutta una serie di piccole raccolte d'acqua o comunque acque a scarsa profondità, che vanno sotto il nome di ''acque temporanee'' o ''astatiche''. Nelle acque astatiche rientrano pozze, paludi, stagni e risaie in pianura, pozze d'alpeggio in montagna; sono tutte caratterizzate durante l'anno da periodi di sommersione e periodi di asciutta. Le biocenosi sono molto particolari ed esclusive per la presenza di specie estremamente specializzate, che hanno nel loro ciclo riproduttivo stadi di resistenza o di quiescenza (uova durature, efippi, cisti), che permettono loro di sopportare periodi più o meno lunghi di siccità. Le specie presenti, soprattutto piccoli Crostacei inferiori (Eufillopodi, Cladoceri, Copepodi Calanoidi e Ostracodi), sono interessanti soprattutto dal punto di vista biologico ma anche da quello zoogeografico. La diffusione delle specie avviene prevalentemente per trasporto passivo delle forme di resistenza a opera di agenti vettori: vento, acque di dilavamento, animali e lo stesso uomo. Per il trasporto a distanza è soprattutto interessante l'opera degli uccelli di passo che, posandosi sugli stagni, raccolgono insieme al terriccio anche le forme durature. Ciò spiega la relativa omogeneità osservata in pozze anche lontane quando si trovano lungo le stesse rotte migratorie.
Da questa rapida rassegna sullo stato attuale delle conoscenze idrobiologiche, risulta chiaro come attualmente si dia un più ampio spazio allo studio di tutti i sistemi acquatici, soprattutto in relazione alle modificazioni che l'uomo può apportare alla loro evoluzione biologica.
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