SZN, ricerca e Intelligenza artificiale: dati negativi per relazione tra aumento del riscaldamento globale e produzione di plancton

Domenico D'Aleio

Il recente studio pubblicato da “Scientific report” conferma legame tra ecosistema marino e clima

I mutamenti climatici modificano la struttura degli ecosistemi marini e da decenni ricercatori e studiosi mettono in campo le proprie competenze per arginare queste alterazioni dannose che incidono sulla vita del plancton e dei pesci. Proprio dal recente studio scientifico pubblicato sulla prestigiosa rivista Scientific reports (Nature Springer) dal gruppo di lavoro internazionale coordinato da Domenico D’Alelio, ecologo marino e ricercatore della Stazione Zoologica Anton Dohrn (Napoli), e Salvatore Rampone, informatico e professore dell’Università del Sannio (Benevento),si è potuto rilevare l’effetto negativo del riscaldamento degli oceani sulla salute di particolari ecosistemi, con incidenze negative sul plancton e sugli altri esseri viventi che lo popolano. Per ottenere le rilevazioni che hanno condotto a tali conclusioni sono stati utilizzati diversi metodi d’intelligenza artificiale (machine learning), nonché l’analisi dei dati raccolti nel Mar dei Sargassi dal Bermuda institute of ocean sciences (o BIOS, USA) nel periodo temporale che va dal 1990 e il 2016. In tale area e forbice temporale è stato riscontrato un forte legame tra l’aumento della temperatura dell’Oceano e la diminuzione della riproduzione delle microalghe planctoniche. Queste ultime, come sappiamo, sono tra gli esseri più importanti del mare, poiché a livello globale producono metà dell’ossigeno presente sul pianeta e danno il via all’intera catena alimentare marina. La serie temporale BATS (da Bermuda Atlantic Time Series) analizzata dai ricercatori campani insieme agli statunitensi del Bigelow laboratory for ocean sciences e dell’United states geological survey (USGS), per la prima volta così lunga, ha mostrato come un aumento di poco più di 1°C della temperatura media nei primi 100 m di profondità negli ultimi dieci anni sia stato accompagnato da una riduzione pari al 50% della produzione primaria netta.


Quest’ultimo fattore indica quanta nuova sostanza organica e quanto ossigeno siano stati prodotti dalle microalghe attraverso la fotosintesi. “Nello specifico, l’aumento della temperatura dell’acqua ha causato cambiamenti nelle correnti verticali marine, riducendo la fertilità del mare in superficie e, quindi, sulla fotosintesi acquatica. Doveroso è sottolineare come il legame tra temperatura e produzione primaria sia stato ricavato attraverso l’intelligenza artificiale”, afferma Domenico D’Alelio della SZN. L'intelligenza artificiale nell’ambito della ricerca è un valido contributo per analizzare dati in maniera approfondita, su larga scala spaziale e temporale e, come dimostra tale studio, può essere usata per rilevare le condizioni ideali dove è presente molto plancton e quindi molti pesci, rendendo più efficiente la pesca (in generale). “Abbiamo applicato diverse tecniche matematiche nelle quali dei software producono in maniera autonoma e progressiva delle predizioni sempre più affidabili dei meccanismi causa-effetto tra i diversi fenomeni osservati. Dai recenti rilievi, è stato confermato che il cambiamento climatico sta facendo molto male al mare e questi sono segnali importanti della necessità di ridurre le emissioni di gas ad effetto serra”, amplia Rampone. Per di più, nel mar dei Sargassi, area dove è stato eseguito questo specifico studio, si riproducono le anguille, una specie ittica ad alto valore commerciale, ma in declino costante e ciò rappresenta un fattore negativo per la pesca e l’economia, oltre che per l’ecosistema. “Gli animali che si trovano in Italia, di fatto, nascono laggiù e vengono nei nostri mari dove saranno poi catturati. Una diminuzione del plancton nel mar dei Sargassi può essere una delle cause principali della mortalità di larve di anguilla e declino di questi animali e dell'economia a essi associata”, aggiunge D’Alelio. Allo studio hanno partecipato anche i ricercatori statunitensi Michael W. Lomas, responsabile dell’osservatorio BATS, e James E. Cloern, decano degli studi sul plancton all’USGS di San Francisco, oltre che un nutrito numero di studenti e ricercatori campani in forza a Stazione Zoologica e Università del Sannio.