Spatial and temporal variability and eutrophication effects in the epiphytes assemblages of Posidonia oceanica (L.) Delile

Il lavoro ha avuto come primo punto lo studio descrittivo della variabilità naturale degli epifiti delle foglie e dei rizomi di Posidonia oceanica (L.) Delile, la più importante fanerogama marina del Mediterraneo, che rappresenta pure un endemismo. Gli epifiti sono organismi animali e vegetali che vivono sulle foglie e sui rizomi della stessa, ed hanno notevole importanza nel: contribuire alla diversità di questo importante complesso biocenotici, sono fonte di cibo per molte specie animali anche importanti commercialmente e risultano essere sensibili ai disturbi di natura antropica agli stadi iniziali e di debole entità, dando risposte che la pianta non “rileva”. Il loro uso e la loro conoscenza approfondita sono quindi di notevole importanza. Il progetto di ricerca ha avuto come primo obiettivo quello di studiare la variabilità dei popolamenti epifiti sia delle foglie che dei rizomi di Posidonia oceanica (L.) Delile al variare della profondità. Questo studio è stato condotto in due isole dell’Arcipelago Toscano, mediante un disegno di campionamento gerarchizzato e tecniche di analisi statistica sia uni che multivariata. Dai risultati emerge un’importante variabilità tra popolamenti superficiali e quelli profondi a sottolineare la diversità dei due ambienti. In questo contesto l’uso dei Gruppi Morfologici (GM) ha confermato la presenza di questi patterns. Il lavoro, poi ha affrontato lo studio della stabilità temporale dei popolamenti epifiti sia delle foglie che dei rizomi. Sono stati effettuati due campionamenti nel periodo estivo in anni diversi (2006 e 2007, fine luglio-agosto, periodo in cui gli epifiti fogliari raggiungono il loro massimo grado di sviluppo). 9 Ciò ha permesso di valutare come gli epifiti stessi siano risultati molto più stabili delle aspettative. I GM in questo ambito hanno risposto in maniera piuttosto analoga a quella delle specie, evidenziando mediante ANOVA, nessuna variabilità a livello temporale e la presenza per molti di essi di patterns alle scale spaziali minori. Il lavoro ha poi affrontato lo studio della variabilità spaziale e temporale dei popolamenti epifiti sia delle foglie che dei rizomi utilizzando sia specie che gruppi morfologici; questa fase è stata affrontata comparando tre diversi habitat: coste, secche ed isole della Toscana. Anche qua sono emerse importanti considerazioni: a grande scala spaziale le praterie osservate non presentano significative differenze per le isole, mentre coste e secche mostrano forte variabilità a scala spaziale maggiore, questo probabilmente in virtù del fatto che risentono di disturbo di natura antropica, mentre sulle isole tale fenomeno è attenuato. Si sono poi evidenziate importanti differenze alle scale spaziali minori ed intermedie sia per le foglie che per i rizomi. Dopo la fase descrittiva, il progetto di ricerca ha cercato di la valutare come i popolamenti epifiti di foglie e rizomi cambiano in composizione e struttura in aree soggette ad impatti di diversa natura urbano lungo la costa livornese e da allevamento di acquacoltura all’Isola di Gorgona. Le tecniche di analisi statistica hanno permesso di evidenziare come soprattutto i popolamenti epifiti delle foglie rispondono al variare della concentrazione di nutrienti della colonna d’acqua, mentre risposte di minore entità si sono avute per quelli dei rizomi, questo probabilmente è da imputarsi alla non eccessiva eutrofizzazione presente nelle aree di studio. Le praterie di controllo hanno mostrato una variabilità a piccola scala spaziale, confermando quanto visto nel punto precedente, mentre quelle impattate mostrano maggiore eterogeneità alle scale spaziali maggiori, confermando quanto emerso dallo studio della variabilità spaziale per le aree costiere e le secche. Si nota anche l’importanza che gli epifiti possono avere nei piani di monitoraggio proprio in virtù della loro elevata sensibilità ai fattori di disturbo. 10 A questo punto, per eliminare una serie di variabili e concentrarsi sugli effetti dell’incremento di nutrienti sui popolamenti epifiti, è stato condotto un esperimento manipolativo che ha permesso di incrementare artificialmente nella qualità e quantità desiderata la concentrazione di nutrienti nella colonna d’acqua. Questa fase è stata preceduta da uno studio pilota della durata di circa sei mesi che ha permesso di valutare la tecnica e soprattutto la quantità di nutrienti da somministrare. Per un anno e mezzo, poi sono stati effettuati prelievi ed analisi chimiche di campioni d’acqua sia nella zona trattata che in quella naturale al fine di studiare il trend temporale di rilascio di nutrienti. L’esperimento ha fornito importanti risultati: si è potuto evidenziare un’importante differenza significativa tra popolamenti epifiti trattati e naturali, sia per le foglie che per i rizomi, con la differenza che per le foglie tale risposte ci sono state solo per la componente vegetale, mentre per i rizomi ha risposto anche quella animale. Ciò chiaramente è imputabile alla differenza tra i due popolamenti, molto instabile e di successione annuale quello delle foglie e più stabile e duraturo quello dei rizomi. L’esperimento ha confermato quanto emerso dal precedente punto, testando con un numero più controllato di input, la sensibilità degli epifiti ai disturbi antropici. Il presente progetto di ricerca triennale, ha fornito indicazioni significative e di rilievo sull’ecologia e la variabilità, spaziale, temporale e da disturbo antropico sui popolamenti epifiti di foglie e di rizomi di P. oceanica, evidenziando altresì come l’uso dei GM in alcuni casi sia attendibile come utilizzando le specie con tutti i vantaggi dettati dal loro utilizzo, e come invece in altri casi il loro uso non fornisca informazioni così dettagliate, sottolineando l’importanza delle specie per valutare le risposte che i popolamenti epifiti hanno in risposta alle tematiche analizzate. Lo studio sulla variabilità a diversa scala spaziale ha evidenziato come i popolamenti epifiti delle isole risultino maggiormente stabili alla scala spaziale di praterie mentre per le coste e le secche la variabilità maggiore si è avuta alle scale spaziali di plot e fasci, questo è on relazione al fatto che queste 11 ultime sono soggette a disturbo di natura antropica. In questo contesto gli epifiti delle foglie e quelli dei rizomi rispondono agli stessi stress con specie diverse. Lo studio sulla variabilità in relazione a diverse batimetrie, ha permesso poi di evidenziare, come la profondità sia un fattore molto importante, infatti al suo variare si hanno popolamenti epifiti diversi. Si è notato poi come a maggiori profondità i popolamenti risultino più stabili. In base ai risultati ottenuti, per indagini ambientali è importante agire entro range batimetrica ridotti