Nel secondo appuntamento della rubrica, Worldrise vi accompagnerà alla scoperta della biodiversità delle montagne sottomarine, luoghi unici e misteriosi da studiare e tutelare.
Dopo aver esplorato i canyon sottomarini, analizziamo in dettaglio le montagne sottomarine, strutture geologiche presenti negli oceani di tutto il mondo e ricchissime di biodiversità.
Una recente stima del Census of Marine Life, una rete globale di ricercatori che accerta e descrive diversità, distribuzione e abbondanza delle forme di vita negli oceani, ha indicato che esistono 63.000 rilievi sommersi a livello globale, la maggior parte dei quali ancora da censire e studiare. Le stime sono state effettuate grazie a dati satellitari e di registrazione delle navi, ma c’è ancora tanto da scoprire su questi habitat.
CARATTERISTICHE DELLE MONTAGNE SOTTOMARINE
Per i geologi, queste strutture topografiche vengono classificate come montagne sottomarine solo se non superano la superficie del mare e se presentano precise percentuali di ripidità dei versanti; tale classificazione è spesso allargata dai biologi anche ad altri rilievi sommersi, poiché la loro esclusione non ha ragioni ecologiche.
La pianta di una montagna sottomarina può essere ellittica, circolare o allungata e il rilievo può presentare una sommità appuntita oppure piatta, terrazze o colonne troncate (chiamate guyot), con un substrato quasi esclusivamente roccioso.
Si possono distinguere tre tipologie di montagne sottomarine:
- Seamount: rilievi isolati che superano i mille metri dal fondale,
- Knoll: rilievi isolati inferiori ai mille metri dal fondale,
- Pinnacoli: piccoli rilievi simili a colonne.
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Le montagne sottomarine si trovano molto spesso associate in catene montuose in corrispondenza delle dorsali oceaniche, ma possono essere anche individuali. Sono generalmente originate da attività vulcanica interplacca o dal movimento tettonico: la genesi via hotspot prevede la presenza di fratture nella crosta oceanica, che permettono la risalita del mantello in forma di magma, che poi si solidifica e forma un vulcano. Tale genesi lascia tracce indelebili nella composizione geochimica delle montagne, che presentano abbondanza di elementi quali rubidio, stronzio, cesio, torio e potassio.
Se il vulcano cresce sopra la superficie del mare, diventa un’isola oceanica, ma successivamente può ritornare ad essere una montagna sottomarina per effetto dell’erosione, come è successo alla più antica delle isole Hawaii.
MONTAGNE E CORRENTI SOTTOMARINE
Una montagna sottomarina è un considerevole ostacolo topografico per le correnti, che possono dar luogo, intorno ad essa, a fenomeni singolari, quali la formazione di onde interne, flussi rotatori e vortici. Questi ultimi possono rimanere intrappolati attorno alla cima del rilievo, amplificando e distorcendo le onde interne che si vengono a creare, oppure possono disperdersi sui versanti. In presenza di particolari condizioni, si ha la nascita di un “vortice intrappolante”, noto come colonna di Tyler: si tratta di un vortice anticiclonico attorno alla cima, unito a fenomeni di downwelling al centro del vortice stesso. Questo meccanismo contribuisce alla ritenzione di masse di acqua e di nutrienti, oltre ad influire sulla dispersione degli stadi larvali degli organismi marini.
Rappresentazione della circolazione attorno ad un seamount- Immagine da archivio NOAA
Il tutto si può unire a fenomeni di upwelling di acque profonde, fredde e ricche di nutrienti che, mischiandosi alle acque dei vortici, contribuiscono all’aumento della turbolenza. Uno studio sul Cobb Seamount, una montagna sottomarina nel Pacifico nord-orientale, ha messo in luce che, in un’area di 100 km2 attorno al monte, si riscontra lo stesso mixing osservabile in oceano aperto solo in aree di 100.000 km2.
BIODIVERSITÁ
Nonostante le montagne sottomarine siano state scoperte già alla fine del XIX secolo durante la spedizione del Challenger, solo dopo gli anni 2000 si è iniziato a studiarne le caratteristiche. Diversi studi hanno dimostrato come tali formazioni siano contraddistinte da una biodiversità nettamente superiore rispetto alle circostanti zone di mare aperto: qui è possibile osservare spugne, crostacei decapodi, crinoidi, ofiure, oloturie, molluschi, anemoni, ascidie e pesci, molti dei quali endemici.
Il carattere isolato di molti rilievi e i vortici intrappolanti, infatti, fanno sì che le specie presenti non si disperdano e che rimangano esclusivamente nel luogo d’origine: la percentuale di endemismi è molto alta e, in alcuni casi, arriva addirittura al 50%. I pesci che vivono attorno alle montagne sottomarine hanno sviluppato capacità natatorie superiori per poter resistere alle forti correnti, con corpi idrodinamici ed elevati tassi metabolici.
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La ricchezza della comunità ittica richiama altri animali, come cetacei e uccelli marini. Ad esempio, sopra il Cobb Seamount, l’albatros Phoebastria nigripes e l’uccello delle tempeste Oceanodroma furcata sono presenti con un’abbondanza 14 volte superiore rispetto alle aree circostanti.
Inoltre, recenti studi su un seamount al largo della Nuova Caledonia hanno permesso l’identificazione di oltre 1.000 specie nuove per la scienza.
Anche la β-diversità, che indica il grado di cambiamento nella composizione delle specie tra due comunità di uno stesso habitat, è considerevole: spesso addirittura tra i due versanti della medesima montagna sono presenti specie diversissime.
Phoebastria nigripes – foto via Canva
STEPPING STONE THEORY
Con “stepping stone theory” ci si riferisce alla teoria secondo cui alcuni habitat, fra cui le montagne sottomarine, possano fungere da corridoio per lo spostamento di organismi da un luogo ad un altro. Il nome rimanda alle pietre da guado, che creano un passaggio per poter attraversare un fiume. Nel caso dei seamount, tali strutture possono essere dei centri di sosta per le specie costiere, che qui stazionano prima di passare al mare aperto.
SUPERCELLULE GIGANTI
Molte montagne sottomarine, specialmente quelle dei mari scozzesi, del Mediterraneo e del Pacifico occidentale, sono l’habitat di una classe di organismi unicellulari particolarissimi, gli Xenophyophorea. Questi protisti sono costituiti da un’unica cellula multinucleata, che può raggiungere e superare i 10 cm in diametro: la specie più studiata, Syringammina fragilissima, ha dimensioni anche di 20 cm. Questi organismi appartengono al benthos e sono difficili da studiare, soprattutto a causa della loro fragilità. Le modalità di riproduzione rimangono tuttora un mistero, ma si pensa che alternino riproduzione sessuata ed asessuata. Un’altra caratteristica di queste supercellule è la loro capacità di allevare i batteri di cui si nutrono: infatti, accumulano materiali di scarto (fra cui anche metalli pesanti) nel loro guscio di rivestimento, riorganizzandoli in filamenti che attirano i batteri, i quali vengono lì mantenuti finché la cellula non li preda.
MINACCE E CONSERVAZIONE
L’abbondanza di pesce intorno alle montagne sottomarine ha fatto sì che queste zone siano diventate preferenziali per i grandi pescherecci. L’overfishing ha portato al tracollo di molte di queste aree, ma non mancano esempi positivi: dopo anni di sfruttamento, l’Hawaiian Emperor Seamount sta mostrando evidenti segni di ripresa a seguito di interventi mirati di tutela e restauro degli ecosistemi. La pesca a strascico aveva quasi completamente distrutto la barriera mesofotica presente, ma le recenti esplorazioni hanno rivelato il ritorno di coralli bianchi profondi e spugne.
“Questa è una buona storia di come la protezione a lungo termine consenta il recupero di specie vulnerabili”, ha detto Baco-Taylor, oceanografo della Florida State University.
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Vi è un urgente bisogno di garantire la conservazione delle montagne sottomarine attraverso misure come le Aree Marine Protette. Le minacce a questi ecosistemi profondi, come canyon e oasi idrotermali profonde, devono essere prese in considerazione quando si sviluppano valutazioni dell’impatto ambientale ed è necessario un insieme di regole chiare per la gestione delle aree al di fuori della giurisdizione nazionale.
BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA
- Biologia marina-Biodiversità e funzionamento degli ecosistemi marini, Roberto Danovaro, II edizione, ed. UTET
- https://oceanexplorer.noaa.gov/
- https://storiedimare.wordpress.com/2014/10/08/le-10-montagne-sottomarine-piu-spettacolari-del-globo/
- http://www.lecar.uff.br/uploads/site_publicacoes/Mazzei_et_al_2021_Mechanisms.pdf
- https://it.wikipedia.org/wiki/Xenophyophorea
- https://www.microbiologiaitalia.it/parassitologia/xenophyophorea-la-classe-dei-protozoi-record/
- https://beta.nsf.gov/news/depleted-seamounts-near-hawaii-recovering-after
- https://www.iucn.org/resources/issues-brief/seamount-conservation
Autrice: Sara Parigi
Sara è volontaria Worldrise e autrice per SeaMag dal 2021. Attualmente è iscritta al terzo anno di Scienze Biologiche presso l’Università di Firenze. Appassionata di cetacei fin da quando era bambina, se fosse un animale marino sarebbe una balenottera, un po’ schiva e introversa, ma anche pacata e razionale.
