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Ondate di calore sempre più frequenti e intense dagli anni ’80 hanno contribuito a causare più morti di qualsiasi altro evento meteorologico estremo. Le impronte digitali degli eventi estremi e dei cambiamenti climatici sono diffuse nel mondo naturale, dove le popolazioni mostrano risposte di stress.

L’impronta digitale comune di un mondo più caldo è il cosiddetto cambiamento di gamma, in cui la distribuzione di una specie si sposta ad altitudini più elevate o migra verso i poli. La revisione di centinaia di studi ha rilevato che in ogni decennio c’è uno spostamento medio di 17 km verso il Polo Nord o il Polo Sud e di 11 metri di slittamento. Tuttavia, se le variazioni di temperatura sono troppo intense o portano le specie a vicoli ciechi geografici, nel periodo di calura si verificano estinzioni locali.

L’80% degli studi nel 2003 ha rilevato che le impronte digitali osservate tra le specie, dall’erba agli alberi, dai molluschi ai mammiferi hanno evidenziato migrazioni, cambiamento di colore, alterazione dei corpi, spostamento dei tempi del loro ciclo di vita.

La recente revisione di oltre 100 studi ha rilevato che tra l’8 e il 50% di tutte le specie sarà minacciato dai cambiamenti climatici.

Temperature elevate ed estinzioni

Attualmente, abbiamo una preoccupante conoscenza limitata di quali tratti biologici sono sensibili ai cambiamenti climatici e quindi responsabili delle estinzioni locali. Il potenziale candidato è la riproduzione maschile, una serie di studi medici e agricoli in animali a sangue caldo ha dimostrato che l’infertilità maschile avviene durante lo stress termico.

Fino a poco tempo fa, al di fuori dei moscerini della frutta, l’argomento era stato raramente esplorato in animali a sangue freddo, nonostante che gli ectotermi – organismi che fanno affidamento sul calore nel loro ambiente per mantenere una temperatura corporea adeguata – comprendono la maggior parte della biodiversità. Sorprendentemente, quasi il 25% di tutte le specie è considerato un coleottero.

Il Tribolium castaneum un coleottero ectoterma è utilizzato per grandi esperimenti di riproduzione, poiché in un mese a una temperatura di 30°C può passare dall’uovo allo stato di adulto. Le femmine possono immagazzinare lo sperma maschile in organi specializzati chiamati spermateche, hanno solo bisogno di trattenere il 4% di un singolo eiaculato per produrre prole per un massimo di 150 giorni.

I ricercatori per osservare l’impatto delle ondate di calore sulla riproduzione, hanno esposto i coleotteri a condizioni di controllo standard o a cinque giorni di temperature di ondata di calore, oscillanti da 5°C a 7°C sopra la loro temperatura preferita. I coleotteri successivamente si sono accoppiati, mentre una varietà di esperimenti ha cercato di danneggiare il loro successo riproduttivo, la forma e la funzione dello sperma e la qualità della prole.

E’ emerso che rispetto alla temperatura di 30°C, la temperatura di ondata di calore a 42°C ha dimezzato il numero di maschi che potevano riprodurre. Tuttavia, la capacità riproduttiva di coppie in cui solo le femmine hanno sopportato un evento di ondata di calore di cinque giorni era simile in tutte le temperature.

Risultati preoccupanti

I coleotteri, e molti animali a sangue freddo, possono vivere per anni, è probabile che vedano più ondate di calore. I ricercatori quando hanno esposto i maschi a due ondate di calore a distanza di dieci giorni l’uno dall’altro, la loro produzione di prole è stata inferiore all’1%, rispetto a quella dei maschi non sottoposti a ondate di calore.

La ricerca suggerisce che le ondate di calore successive possono aggravare il danno di quelle precedenti. Il danno alla longevità della prole e alla fertilità maschile è stato un altro effetto che si è aggravato nelle generazioni successive, ciò potrebbe portare a una spirale di declino della popolazione.

Sapere quale aspetto della biologia delle temperature più elevate potrebbe compromettere la fertilità è essenziale per capire come il cambiamento climatico influenza la natura. Si spera che questa nuova conoscenza possa aiutare a prevedere quali specie sono più vulnerabili, consentendo agli ambientalisti di prepararsi per i futuri problemi che ci attendono.