Spatial patterns of benthic macrofaunal communities and sediment contaminants in a subarctic bay (Newfoundland, Canada)

Immaginate il fondale oceanico non come un deserto sterile, ma come una città frenetica e invisibile. In questa metropoli sottomarina, i "cittadini" sono minuscole creature chiamate macrofauna bentonica — pensate a loro come ai vermi, alle vongole e alle lumache che vivono sepolti nel fango. Questi piccoli esserini sono gli eroi non celebrati del mare; sono i nettini che smaltiscono i rifiuti, gli architetti che mescolano il suolo e la fonte di cibo per gli animali più grandi. Poiché non possono nuotare facilmente via dai pericoli, sono come canarini in una miniera. Se l'acqua o il fango si ammalano, queste creature cambiano il loro comportamento, i loro numeri o addirittura scompaiono. Gli scienziati le studiano per ottenere un "controllo medico" dell'oceano, cercando segni di inquinamento o stress ambientale prima che l'intero ecosistema inizi a crollare.

Ora, immaginate un angolo specifico di questa città sottomarina: la Baia di Placentia, un profondo ingresso subartico al largo della costa di Terranova, Canada. È un luogo di grande bellezza e importanza, casa di balene, foche e trafficanti pescherecci. Ma come molte aree costiere, affronta la pressione delle attività umane, dalle rotte di navigazione alle operazioni minerarie nelle vicinanze. La grande domanda che gli scienziati si sono posti è: come sta andando questa città sottomarina? Il fango è pulito o è tossico? E se le creature stanno cambiando, è a causa di spostamenti naturali della sabbia e del fango, o perché l'uomo ha gettato qualcosa nell'acqua? Questa è la storia di una recente indagine che è andata in profondità nel fango per scoprirlo.

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La storia del detective sottomarino: Cosa sta succedendo nella Baia di Placentia?

Nell'autunno del 2020, un team di ricercatori ha deciso di esaminare più da vicino i "quartieri" della Baia di Placentia. Non si sono limitati a guardare l'acqua; hanno prelevato campioni del morbido fondale fangoso da sei punti diversi, che vanno dai canali profondi e aperti fino alla testa della baia, più bassa e alimentata dai fiumi. La loro missione era giocare al detective con due gruppi principali di indizi: le minuscole creature che vivono nel fango (la macrofauna) e gli ingredienti chimici del fango stesso (come la dimensione della sabbia, il cibo per le creature e gli inquinanti).

I "canarini" nel fango
Per prima cosa, il team ha contato i residenti. Hanno trovato circa 2.500 individui, rappresentanti di 77 specie diverse. I "cittadini" più comuni erano i policheti (un tipo di verme marino), che costituivano quasi la metà della popolazione, seguiti da vongole e lumache. Ma la storia non era la stessa ovunque.

La differenza più drammatica è stata riscontrata proprio alla testa della baia (la parte più bassa e interna). Qui, la città sottomarina era sorprendentemente silenziosa. La densità delle creature era bassa e c'erano meno tipi di specie rispetto alle parti più profonde e aperte della baia. Infatti, un intero gruppo di residenti — i bivalvi (le vongole) — era completamente assente da questo punto. Era come entrare in un quartiere dove i parchi sono vuoti e le case sono abbandonate.

Gli indizi chimici: Fango contro Metalli
Perché la testa della baia era così vuota? I ricercatori hanno esaminato il sedimento per trovare la risposta. Hanno scoperto che il fango alla testa della baia era ricco di Materia Organica Totale (TOM) — fondamentalmente, molto cibo vegetale e animale in decomposizione. Sebbene il cibo sembri una buona notizia, troppa quantità può essere un problema; può esaurire l'ossigeno e creare un ambiente "soffocante" per alcune creature.

Tuttavia, il vero "colpevole" si è rivelato essere i metalli pesanti. Quando il team ha analizzato il fango per gli inquinanti, ha trovato un forte legamento tra i tipi di creature che vivono nel fango e la concentrazione di metalli pesanti come arsenico, cromo, rame e piombo.

• I protagonisti: La testa della baia e un punto chiamato "West-1" presentavano i livelli più alti di questi metalli.
• Le linee guida: I ricercatori hanno confrontato i loro risultati con le linee guida di sicurezza. Hanno scoperto che arsenico, cromo e rame erano sopra le "linee guida provvisorie sulla qualità dei sedimenti" in ogni singolo sito testato. Ciò significa che i livelli erano abbastanza alti da causare occasionalmente effetti negativi sulle creature che vivono lì.
• Il punto critico: Al sito West-1, anche piombo e nichel hanno superato le linee guida di sicurezza, raggiungendo livelli che potrebbero causare danni frequenti.

Cosa non era il problema?
I ricercatori hanno anche controllato la presenza di PAH (Idrocarburi Policiclici Aromatici), inquinanti oleosi spesso legati alle fuoriuscite di petrolio e al traffico marittimo. Potreste aspettarvi che questi siano i cattivi in una baia trafficata dalle navi, ma il documento li ha esplicitamente esclusi. I livelli di PAH erano bassi, rimanevano al di sotto delle linee guida di sicurezza e, cosa più importante, non corrispondevano ai modelli delle comunità di creature. Le creature non stavano cambiando a causa del petrolio; stavano cambiando a causa dei metalli e del fango organico.

Il quadro generale: Una storia di due città
Lo studio ha rivelato che le comunità sottomarine nella Baia di Placentia non sono uniformi; sono modellate dal loro ambiente locale.

• La Testa della Baia: Quest'area è unica. Ha acque basse, fango organico elevato e alte concentrazioni di metalli. Il risultato è una comunità distinta e a bassa diversità, dominata da alcune specie resistenti (come specifici vermi) che possono gestire lo stress, mentre le specie sensibili come le vongole sono assenti.
• Il resto della Baia: I canali più profondi ospitano comunità diverse, con più vongole e diversi tipi di vermi, influenzate da livelli di metalli e tipi di sedimenti leggermente differenti.

I ricercatori hanno utilizzato strumenti statistici avanzati per dimostrare che la disposizione di queste creature corrispondeva alla disposizione dei metalli pesanti molto meglio di quanto non corrispondesse ai tipi naturali di sedimenti (come sabbia o argilla). Ciò suggerisce che, sebbene il fango naturale giochi un ruolo, i metalli pesanti sono il driver più forte di dove queste creature vivono e di quanti siano.

Perché questo è importante
Questo studio è il primo sguardo moderno a questi inquinanti specifici nella Baia di Placentia. Ci dice che, sebbene la baia sia ancora un ecosistema vibrante, ci sono dei "punti di stress" dove l'ambiente chimico sta spingendo al limite ciò che le creature possono sopportare. Il fatto che metalli come l'arsenico e il rame siano costantemente alti in tutta la baia suggerisce che la fonte possa essere diffusa — forse la geologia naturale unita ad attività minerarie e industriali locali.

Il documento conclude che dobbiamo continuare a monitorare questa baia. Le comunità sono cambiate rispetto all'ultima volta che sono state studiate alla fine degli anni '90, e la presenza di metalli a livelli che possono causare danni occasionali significa che non possiamo semplicemente assumere che tutto vada bene. Comprendendo esattamente come queste minuscole creature reagiscono al fango in cui vivono, gli scienziati possono proteggere meglio quest'area ecologicamente significativa, assicurando che la "città sottomarina" della Baia di Placentia rimanga una casa sana per i suoi molti residenti.