Perché le sardine del Sudafrica nuotano in massa fino a una trappola ecologica
Trovata la spiegazione per la sardine run lungo le coste sudafricane
[22 Novembre 2021]
Una delle migrazioni marine più spettacolari del mondo è la sardine run fino al KwaZulu-Natal in Sudafrica. Durante l’inverno dell’emisfero australe si riunisce quello che viene chiamato il “greatest shoal on Earth” formato da decine a centinaia di milioni di sardine che dalle acque temperate della costa meridionale del Sudafrica si spostano nelle acque subtropicali della costa orientale, a più di mille chilometri di distanza.
Gli scienziati che hanno pubblicato da poco su Science Advances lo studio “The sardine run in southeastern Africa is a mass migration into an ecological trap”, spiegano che «Questa migrazione di massa annuale,segnalata per la prima volta nel 1853 , è innescata dalla risalita di acqua fredda sulla costa sud-orientale del Sudafrica. In questo processo, l’acqua fredda e ricca di sostanze nutritive sale dalla profondità, creando una rete alimentare altamente produttiva. La migrazione attira un gran numero di predatori: i banchi di sardine sono seguiti verso nord da uccelli marini, squali, foche, delfini e persino grandi misticeti. Questi divorano quante più sardine indifese possibile, il che è reso più facile dal fatto che la loro preda è stretta tra la terraferma e le calde acque tropicali della corrente di Agulhas che scorre verso sud, che superano la soglia di tolleranza fisiologica delle sardine».
A peggiorare le cose, le sardine che sopravvivono alla predazione non hanno vita facile: questo lungo viaggio è così faticoso che alla fine le sardine raggiungono la costa orientale del Sudafrica denutrite. Un fenomeno che va contro quel che gli scienziati sanno sulle migrazioni animali: normalmente. questi spostamenti di popolazione su larga scala forniscono un “vantaggio selettivo” consentendo agli animali di fare un uso ottimale delle risorse ambientali.
Allora, gli ovvi aspetti negativi della partecipazione alla sardine run devono essere enormemente superati da alcuni benefici per rendere tutto questo utile? Il nuovo studio risponde di no e dice che le ragioni del comportamento autolesionista delle sardine risiedono nei loro geni.
Su The Conversation, alcuni dei ricercatori che hanno partecipato allo studio ricordano che «Una spiegazione popolare del motivo per cui si verifica la sardine run è che la migrazione potrebbe essere una reliquia del comportamento riproduttivo risalente all’ultimo periodo glaciale , circa 10.000 anni fa. Quello che ora è l’habitat subtropicale dell’Oceano Indiano potrebbe essere stata un’importate area di nursery con acque più fredde. Al termine dell’era glaciale, le sardine si sarebbero adattate fisiologicamente per tollerare le condizioni subtropicali in questa regione e si sarebbero evolute in una distinta popolazione della costa orientale che ha continuato a riprodursi lì fino ad oggi». Durante l’estate, queste sardine si mescolano con le sardine della costa meridionale, quindi si separano da loro in inverno per migrare lungo la costa orientale. La presenza di uova di sardine nel plancton conferma che la deposizione delle uova avviene in questa regione.
Ma i ricercatori dicono che «Sorprendentemente, abbiamo scoperto che le sardine che partecipano alla migrazione non fanno parte di una distinta popolazione della costa orientale. Invece, provengono principalmente dalle acque più fredde al largo della costa occidentale atlantica del Sudafrica». Allora perché queste sardine dovrebbero migrare all’estremità opposta del Paese, solo per finire in un habitat che è ovviamente troppo caldo per loro? Gli scienziati sudafricani ipotizzano che i pesci vengano trascinati in quella che equivale a una trappola ecologica: «Un raro esempio di migrazione di massa che non ha evidenti benefici di fitness».
Lo studio è partito dal presupposto che «La sardine run rappresenti la migrazione riproduttiva di un distinto stock di sardine che si è fisiologicamente ben adattato a tollerare condizioni subtropicali. Le caratteristiche fisiche e altri dati indicano che le sardine sulla costa orientale sono effettivamente distinte. Ma questo può derivare da diverse pressioni ambientali, incluso lo stress di partecipare alla migrazione». I ricercatori aggiungono: «Sapevamo che la comprensione dei tratti genetici ereditari delle sardine avrebbe fornito prove più forti per questa ipotesi o l’avrebbe smentita. Quindi abbiamo usato migliaia di marcatori genetici provenienti da tutto il genoma di centinaia di sardine catturate nell’areale sudafricano della specie. Sebbene la maggior parte di questi marcatori mostrasse poca differenziazione, una serie di marcatori genetici con un segnale di adattamento alla temperatura dell’acqua mostrava differenze regionali. Abbiamo trovato prove per due popolazioni regionali, ma non erano le sardine della costa orientale a essere distinte. Invece, abbiamo trovato differenze genetiche all’interno della fascia centrale temperata della specie: una popolazione era associata alla costa occidentale temperata fredda del Sud Africa (Oceano Atlantico) e l’altra alla costa meridionale temperata calda (Oceano Indiano). La forte affiliazione con la temperatura dell’acqua suggerisce che l’adattamento termico mantiene questi modelli regionali; ogni gruppo di popolazione è adattato all’escursione termica che sperimenta nella sua regione natale».
Ma la cosa ancora più sconcertante è che «Le sardine che hanno partecipato alla run hanno mostrato una chiara affiliazione con la popolazione della costa occidentale. Non solo queste sardine non si adattano bene alle condizioni subtropicali, ma in realtà preferiscono le acque più fredde e salmastre dell’Oceano Atlantico sud-orientale».
Lo studio risolve quindi lcuni dei principali enigmi riguardanti la sardine run e che ora hanno perfettamente senso alla luce delle nuove prove. Come evidenziano i ricercatori, «I nostri risultati spiegano perché solo una piccola frazione delle sardine presenti sulla costa meridionale partecipa alla run. La maggior parte di queste sardine è originaria di questa regione e si adatta a condizioni con temperate calde. Per questo motivo, mostrano poco interesse per l’acqua fredda e l’upwelling».
I risultati forniscono anche una spiegazione del perché non ci sono sardine run negli anni in cui non c’è l’upwelling di acqua fredda: «L’upwelling della costa sud-orientale attira le sardine della costa occidentale che si sono disperse sulla costa meridionale, ma che non si sono ben adattate alle temperature dell’acqua più calde di questa regione e che considerano essenzialmente le regioni di upwelling nel sud-est come habitat della costa occidentale. Per un breve periodo è come se fossero tornate a casa nell’Atlantico, ma quando la risalita termina e la temperatura dell’acqua si alza, il loro fatidico errore viene rivelato».
Ma a questo punto i predatori si sono accorti della loro presenza e, mentre le sardine cercano di scappare, si spostano sempre più a nord verso un habitat subtropicale insopportabilmente caldo. Il destino dei pesci che sopravvivono alla sardine run è incerto.
Gli scienziati concludono: «La nostra spiegazione genomica dimostra che resta ancora molto da scoprire su come la vita marina interagisce con il suo ambiente. E’ ancora necessaria una grande quantità di ricerca integrativa e multidisciplinare prima che gli esseri umani possano beneficiare in modo efficiente e sostenibile dell’incredibile diversità della vita e delle risorse disponibili nel mare».