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Le foreste macroalgali mediterranee, costituite in gran parte da specie del genere Cystoseira s.l., svolgono un ruolo ecologico chiave essendo habitat complessi e produttivi che sostengono una elevata biodiversità. Tuttavia, sono minacciate da svariati fattori di stress antropici che operano a scale molteplici. Per garantire un monitoraggio efficace di questi ecosistemi, è necessario sviluppare metodologie standardizzate e facilmente replicabili. In questo studio è stata valutata l’efficacia dell’eDNA metabarcoding rispetto al campionamento fotografico nel descrivere la diversità e l’abbondanza delle Fucales dell’Arcipelago Toscano.
Il campionamento è stato condotto su tre isole (Capraia, Giannutri e Pianosa) secondo un disegno gerarchizzato, con raccolta di campion i da 1l acqua di mare per l’analisi dell’eDNA, acquisizione di immagini fotografiche delle fronde macroalgali e raccolta di talli per il riconoscimento morfologico e genotipizzazione degli stessi. Le sequenze di DNA ambientale sono state elaborate con pipeline bioinformatiche basate su DADA2 in ambiente R, utilizzando un database di riferimento personalizzato costruito appositamente per le Fucales dell’Arcipelago Toscano. L’analisi dei campioni fotografici ha previsto il riconoscimento tassonomico delle Fucales presenti e la stima della loro copertura relativa in ciascun plot.
I risultati hanno mostrato che, a livello di isola, l’eDNA rileva sistematicamente un numero maggiore di specie rispetto al metodo fotografico, compresi taxa rari o difficilmente identificabili dalle foto. Tuttavia, non sempre la presenza di specie identificate con l’eDNA è stata confermata dal campionamento fotografico nei siti campionati, a causa del trasporto passivo del DNA da aree limitrofe. Il metodo fotografico, invece, ha fornito informazioni spazialmente circoscritte e accurate sulla presenza e copertura delle specie dominanti. Una correlazione positiva tra copertura fotografica e abbondanza relativa di sequenze eDNA è stata osservata per Cystoseira foeniculacea, ma non per altre specie, probabilmente per la limitata replicazione dei campioni.
L’eDNA mostra una maggiore sensibilità ma è influenzato dalla qualità delle librerie di riferimento, dalla scelta dei primer e dalla scarsa conoscenza dei tassi di rilascio del DNA da parte delle macroalghe. Le fotografie garantiscono una risoluzione spaziale più affidabile, ma possono sottostimare la diversità, soprattutto per le specie meno abbondanti o difficili da identificare visivamente.
In conclusione, lo studio suggerisce che l’approccio più efficace per il monitoraggio delle Fucales mediterranee è quello integrativo, che combina l’eDNA con metodi tradizionali come il campionamento fotografico. Per migliorare l’applicazione dell’eDNA saranno fondamentali: la definizione di un barcode standard, l’ottimizzazione dei volumi di campionamento, l’ampliamento delle librerie di riferimento, una miglior conoscenza dei tassi di rilascio di DNA da parte delle macroalghe e la calibrazione della risoluzione spaziale del metodo. In prospettiva, l’eDNA potrebbe consentire di stimare direttamente la copertura delle Fucales, ma ulteriori ricerche sono necessarie per consolidarne l’uso come strumento di monitoraggio quantitativo e standardizzato.