Space-for-time substitution reveals partial transferability of marine biodiversity-temperature relationships

Per comprendere come la vita sulla Terra potrebbe cambiare con il riscaldamento del pianeta, gli scienziati si trovano spesso di fronte a una scelta difficile: non possono aspettare decenni per guardare il futuro dispiegarsi, quindi devono cercare indizi nel presente. Una strategia comune consiste nel confrontare luoghi diversi nello stesso momento. Se un oceano caldo oggi ospita meno specie di uno freddo, i ricercatori presumono che il riscaldamento di un oceano freddo in futuro causerà un calo simile delle specie. Questo metodo, noto come sostituzione spazio-tempo, tratta la geografia come un sostituto del tempo, assumendo che le regole che governano la vita attraverso una mappa siano le stesse regole che governano la vita attraverso la storia. È una necessità pratica, dato che le registrazioni dettagliate di come la vita oceanica sia cambiata nel corso di migliaia di anni sono incredibilmente rare. Eppure, la domanda fondamentale rimane se un'istantanea del mondo odierno possa davvero prevedere come quel mondo cambierà domani.

Un team di ricercatori ha deciso di testare direttamente questa ipotesi utilizzando le minuscole e antiche conchiglie di foraminiferi planctonici. Questi organismi microscopici fluttuano nell'oceano e lasciano dietro di sé strati di resti fossilizzati sul fondale marino, creando un registro continuo della vita che si estende attraverso il tempo profondo. Combinando i dati moderni su dove vivono queste creature oggi con i record fossili di località specifiche, gli scienziati hanno potuto confrontare due modi diversi di misurare il cambiamento. Hanno osservato come la composizione delle specie cambi attraverso il globo in un singolo punto temporale e hanno confrontato questo dato con il modo in cui la composenza cambia in una singola località nel corso di migliaia di anni al variare della temperatura dell'acqua. Hanno anche esaminato come il numero totale di specie, noto come diversità alfa, rispondesse alla temperatura in entrambi gli scenari.

I risultati hanno rivelato una distinzione sottile ma importante tra i due approcci. Quando i ricercatori hanno modellato il modo in cui il turnover delle specie — lo scambio di un gruppo di organismi con un altro — rispondeva alla temperatura, la pendenza della relazione era simile sia nello spazio che nel tempo. Tuttavia, i punti di partenza erano diversi. Il modello basato sulla geografia ha costantemente previsto un tasso di turnover delle specie più elevato nell'intero intervallo di temperature rispetto al modello basato sulla storia. Anche quando gli scienziati hanno ristretto il confronto geografico per far corrispondere solo gli specifici intervalli di temperatura trovati nei record fossili, la discrepanza nel punto di partenza rimaneva, sebbene diventasse minore. Ciò suggerisce che, sebbene guardare a luoghi diversi fornisca un buon senso della direzione generale che la vita prenderà, tende a sovrastimare l'entità del cambiamento.

Per il numero totale di specie che vivono in un luogo specifico, il modello geografico è stato più efficace, corrispondendo strettamente al record storico di come la diversità è cambiata con la temperatura. Ciò indica che l'approccio spazio-tempo cattura la direzione generale del cambiamento della biodiversità, ma fatica a prevedere esattamente quanto sarà grande il cambiamento. Lo studio non scarta interamente il metodo, ma ne chiarisce i limiti. Per le scale temporali esaminate in questa ricerca, l'uso della mappa attuale per prevedere la linea temporale futura fornisce una bussola affidabile per la direzione, ma è meno preciso nel misurare la distanza del viaggio.