• eventi estremi
• biofilm
• intertidale
• costa rocciosa

Uno degli aspetti più noti del cambiamento climatico globale è quello legato all’incremento dei valori medi di temperatura (dell’aria e degli oceani), della concentrazione di CO2 atmosferica e dell’incidenza di precipitazioni intense. Tuttavia, parallelamente alle variazioni nei valori medi delle variabili ambientali, si registra un aumento nella frequenza e nell’intensità degli eventi climatici estremi. Essi sono definiti come eventi climatici inusuali, o statisticamente rari, in grado di alterare le funzioni e/o la struttura di un ecosistema in un modo ben al di fuori di quello che è considerato tipico o normale variabilità. Convenzionalmente, si considera raro un evento che probabilisticamente si verifica una volta ogni cento anni. Gli eventi estremi sono importanti dal punto di vista ecologico perché, alterando la fisiologia degli organismi e/o inducendo episodi di mortalità, possono influenzare in maniera consistente la dinamica delle comunità esistenti. Alla luce di ciò, non sorprende che negli ultimi anni il numero di studi sperimentali volti a testare gli effetti di eventi estremi sia considerevolmente aumentato. Tuttavia, questi esperimenti sono stati effettuati prevalentemente in ambiente terrestre mentre studi analoghi non sono stati ancora condotti in ambiente marino. Inoltre, pochi studi hanno valutato gli effetti di cambiamenti nella distribuzione temporale di eventi estremi.
Il presente lavoro di tesi si inserisce in questo contesto e ha previsto l’allestimento di un esperimento in cui è sono stati simulati gli effetti di due tipologie di eventi estremi (aumento della temperatura dell’aria e della deposizione di sedimento a seguito di intense precipitazioni) sul microfitobenthos epilitico di costa rocciosa. L’esperimento ha previsto anche la manipolazione della frequenza e dell’ordine temporale degli eventi.
Il microfitobenthos è costituito principalmente da organismi fotosintetici come cianobatteri, diatomee e propaguli di macroalghe. La sua abbondanza è regolata da fattori biologici, come l’attività di pascolo esercitata dagli erbivori, e da fattori abiotici, principalmente temperatura ed insolazione, grado di umettamento e disponibilità di nutrienti. Alla luce di ciò, è probabile che tali popolamenti risultino particolarmente suscettibili a cambiamenti nell’intensità e nella distribuzione temporale di eventi estremi di temperatura e precipitazione atmosferica.
L’esperimento, condotto lungo la costa di Calafuria, a sud di Livorno, è stato ripetuto due volte, nel 2013 e tra il 2014 e il 2015. L’aumento della temperatura dell’aria è stato ottenuto tramite l’utilizzo di camere in alluminio equipaggiate con stufe a butano (camere riscaldanti), mentre l’aggiunta di sedimento sul substrato ha permesso di simulare un aumento della deposizione di sedimento. Il disegno sperimentale è costituito da 4 fattori: grado di separazione temporale (2 livelli: eventi lontani vs. ravvicinati), identità del primo evento (2 livelli: riscaldamento vs.
deposizione di sedimento), identità del secondo evento (2 livelli: uguale vs. diverso dal primo evento) e plot (3 livelli). Ciascun plot è costituito da un’area di substrato di 40x40 cm. I primi tre fattori sono fissi e incrociati tra loro, mentre il fattore plot è random e gerarchizzato nella combinazione degli altri tre. Sono stati aggiunti 6 plot come controllo artefatto, per quanto riguarda l’utilizzo di camere riscaldanti, e 3 di controllo, per un totale di 33 plot. Tale disegno sperimentale ha permesso di testare l’ipotesi secondo cui la concomitanza temporale di temperature estreme dell’aria ed elevata deposizione di sedimento dovrebbe esercitare effetti più severi sul microfitobenthos rispetto a quelli dovuti al verificarsi degli stessi estremi durante un periodo di tempo prolungato.
Dai risultati è emerso che, nonostante la concomitanza di due eventi estremi determini una marcata riduzione della biomassa a poca distanza dal verificarsi degli eventi stessi, a lungo termine sono i due estremi isolati nel tempo a produrre gli effetti più severi sul MPB, almeno nella prima ripetizione dell’esperimento. Pertanto l’ipotesi che la concomitanza di estremi di temperatura e deposizione di sedimento avrebbe determinato gli effetti maggiori sulla biomassa del MPB è stata solo in parte supportata. Inoltre, la risposta del MPB ai due estremi manipolati nel presente studio è complessa e strettamente dipendente dal contesto in cui essi si verificano: episodi di intensa attività di pascolo da parte di littorine, che avvengono in concomitanza con periodi umidi o condizioni di mare mosso, possono oscurare gli effetti di estremi nelle condizioni ambientali.