Un’innovativa ricerca condotta dal Cnr-Ismar e dalla Stazione Zoologica Anton Dohrn, pubblicata su Science Advances, mostra come il cambiamento climatico abbia trasformato gli oceani e alterato l’equilibrio degli organismi marini microscopici.
Negli ultimi 25 anni, gli oceani del nostro pianeta hanno subito profondi cambiamenti a causa del riscaldamento globale. A rivelarlo è uno studio internazionale pubblicato sulla prestigiosa rivista Science Advances, condotto dall’Istituto di Scienze Marine del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Ismar) e dalla Stazione Zoologica Anton Dohrn di Napoli (SZN). Il team di ricerca ha adottato un approccio pionieristico, integrando modelli climatici, osservazioni tridimensionali e tecniche di machine learning, per analizzare lo stato di salute degli oceani e l’evoluzione della dinamica fisica marina nel tempo.
Un approccio multidimensionale per monitorare il cambiamento climatico negli oceani
Diversamente dai metodi tradizionali basati su singole variabili, il nuovo modello elaborato dai ricercatori italiani ha permesso di esaminare simultaneamente sei parametri fisici fondamentali: temperatura, salinità, profondità dello strato mescolato superficiale, energia associata alle correnti orizzontali e verticali, energia immessa dal vento e abbondanza del fitoplancton – le microalghe essenziali per la catena alimentare marina e per l’assorbimento della CO₂ atmosferica.
“Il nostro obiettivo era ottenere una visione completa della risposta degli oceani al cambiamento climatico, superando i limiti delle analisi unidimensionali”, spiega Bruno Buongiorno Nardelli (Cnr-Ismar), primo autore dello studio, affiancato da Daniele Iudicone (SZN). “Processi come la disponibilità di nutrienti e di luce per la fotosintesi, influenzati dalle dinamiche fisiche degli oceani, sono determinanti per la vita marina.”
Oceani in trasformazione: riscaldamento, correnti e stratificazione
L’analisi ha rivelato che la temperatura superficiale degli oceani sta aumentando più rapidamente di quanto stimato in passato: circa 0,022 °C all’anno rispetto ai precedenti 0,014 °C, quando si considerano correttamente le oscillazioni naturali, in particolare nella fascia tropicale del Pacifico. Non solo: i grandi sistemi di correnti marine stanno subendo spostamenti latitudinali, mentre gli scambi verticali tra acque profonde e superficiali si stanno intensificando, alterando il contenuto di calore e la stratificazione della colonna d’acqua.
Tali mutamenti influiscono direttamente su fenomeni come il ciclo idrologico oceanico, il rimescolamento delle acque e gli scambi biogeochimici fondamentali per l’equilibrio dell’ecosistema marino globale.
L’impatto sugli organismi marini microscopici: focus sul fitoplancton
Uno degli aspetti centrali dello studio riguarda il fitoplancton, organismi microscopici ma essenziali per la biosfera marina. Utilizzando algoritmi di machine learning e classificazioni geografiche avanzate, i ricercatori hanno correlato i cambiamenti fisici degli oceani all’abbondanza e distribuzione del plancton, fornendo una nuova chiave di lettura sugli effetti del cambiamento climatico sugli ecosistemi marini.
“Queste analisi gettano le basi per una comprensione più profonda della relazione tra la dinamica oceanica e la risposta biologica”, sottolinea Iudicone. “In futuro, lo studio del DNA e RNA del plancton permetterà di perfezionare ulteriormente questa visione.”
Verso una nuova generazione di strumenti per il monitoraggio degli oceani
I risultati dello studio rappresentano un passo avanti fondamentale per lo sviluppo di strategie innovative di monitoraggio marino: dai sistemi autonomi di osservazione adattati alle specificità regionali, alla progettazione di campagne oceanografiche mirate, fino alla realizzazione di modelli previsionali più accurati.
Grazie a un approccio basato su big data, intelligenza artificiale e modellazione climatica integrata, la ricerca offre strumenti concreti per affrontare le sfide ambientali globali e per guidare politiche efficaci di conservazione degli oceani.
