Quando, dieci anni or sono, la Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere (CIPAIS) richiese all'Istituto per lo Studio degli Ecosistemi di presentare progetti in ambito limnologico innovativi che servissero ad arricchire le conoscenze derivanti dal monitoraggio del lago Maggiore e del suo bacino imbrifero, l'occasione fu propizia per avviare indagini che servissero ad una caratterizzazione della rete pelagica lacustre nelle sue diverse componenti, individuando i rapporti trofici e la loro evoluzione nel tempo, in relazione al variare di parametri abiotici e biotici. Studi relativi alla caratterizzazione di rapporti biotici, includendo dinamiche di predazione e competizione all'interno dello zooplancton, dipendenza dalla base alimentare fitoplanctonica e dalla pressione predatoria da parte della fauna ittica, erano stati condotti in passato con metodi di analisi statistica, basati sull'utilizzo di dati derivanti dall'analisi della dinamica delle popolazioni zooplanctoniche. La consapevolezza dell'importanza delle conoscenze derivanti da questi primi studi, unita all'interesse personale per attività che potessero coniugare esperienze di laboratorio, di analisi elementari (cfr. Manca & Tognota 1993; Manca et al. 1994, 1995, 1997) con quelle microscopiche alla base della caratterizzazione del popolamento zooplanctonico del lago, sono stati gli elementi che hanno portato alla formulazione del progetto d'indagine della rete trofica pelagica del lago Maggiore anche attraverso l'uso di analisi di isotopi stabili di carbonio e azoto. La passione e l'interesse per approcci molecolari volti allo studio delle interazioni trofiche nasceva anche, proprio sul caso di studio "lago Maggiore", dal desiderio di comprendere le ragioni del forte declino di Daphnia, osservato nel periodo 1989-1996, per il quale non poteva essere esclusa l'ipotesi di una forte limitazione dalla base alimentare. Su questo tema, la compianta studiosa Annie Duncan aveva lavorato, con la messa a punto di un metodo basato su analisi elementari di Daphnia e del loro variare stagionale in relazione alle risorse alimentari (Duncan 1985). L'utilizzo di questo metodo permetteva di arricchire le indagini usuali, improntate alla caratterizzazione della densità di popolazione del popolamento zooplanctonico, nelle sue diverse entità tassonomiche e nei diversi stadi di sviluppo, con quelle attività di laboratorio che mi avevano vista per tanti anni lavorare al fianco di Riccardo de Bernardi e, nello specifico delle analisi elementari, con Gianluigi Giussani. L'utilizzo dell'analisi degli isotopi stabili di C ed N era da me già stato impiegato per un lago alpino sul quale lavoravo da tempo, con l'intento di caratterizzarne la rete trofica planctonica, anche in relazione al dibattito sulla dinamica del segnale isotopico dell'azoto in laghi privi di pesci (Cattaneo et al. 2004). Furono queste le basi conoscitive dalle quali scaturì il progetto d'indagine sul lago Maggiore, andatosi arricchendo nell'arco di dieci anni anche con aspetti più propriamente legati al flusso di inquinanti persistenti e alla stima della biomagnificazione, dando in tal modo un fondamentale contributo alle indagini sulle sostanze inquinanti ed al ruolo cruciale svolto dallo zooplancton in questo contesto, indagini promosse e finanziate dalla sottocommissione ad hoc istituita in seno alla CIPAIS a seguito della scoperta dell'inquinamento da DDT del lago e delle comunità in esso insediate. Con questo progetto la modernità degli studi su base molecolare si coniugava con la tradizione di un approccio ecosistemico allo studio dei laghi, connaturata con l'Istituto ed espressa nella sua mission, per la quale fondamentale è stato il poter contare su un gruppo di lavoro multidisciplinare in grado di contribuire, con le specifiche competenze, alle diverse e complesse fasi delle attività.
Problemi e prospettive dell'uso di analisi di isotopi stabili di carbonio e azoto per lo studio di reti trofiche lacustri
Rossana Caroni;Roberta Piscia;
2018
Abstract
Quando, dieci anni or sono, la Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere (CIPAIS) richiese all'Istituto per lo Studio degli Ecosistemi di presentare progetti in ambito limnologico innovativi che servissero ad arricchire le conoscenze derivanti dal monitoraggio del lago Maggiore e del suo bacino imbrifero, l'occasione fu propizia per avviare indagini che servissero ad una caratterizzazione della rete pelagica lacustre nelle sue diverse componenti, individuando i rapporti trofici e la loro evoluzione nel tempo, in relazione al variare di parametri abiotici e biotici. Studi relativi alla caratterizzazione di rapporti biotici, includendo dinamiche di predazione e competizione all'interno dello zooplancton, dipendenza dalla base alimentare fitoplanctonica e dalla pressione predatoria da parte della fauna ittica, erano stati condotti in passato con metodi di analisi statistica, basati sull'utilizzo di dati derivanti dall'analisi della dinamica delle popolazioni zooplanctoniche. La consapevolezza dell'importanza delle conoscenze derivanti da questi primi studi, unita all'interesse personale per attività che potessero coniugare esperienze di laboratorio, di analisi elementari (cfr. Manca & Tognota 1993; Manca et al. 1994, 1995, 1997) con quelle microscopiche alla base della caratterizzazione del popolamento zooplanctonico del lago, sono stati gli elementi che hanno portato alla formulazione del progetto d'indagine della rete trofica pelagica del lago Maggiore anche attraverso l'uso di analisi di isotopi stabili di carbonio e azoto. La passione e l'interesse per approcci molecolari volti allo studio delle interazioni trofiche nasceva anche, proprio sul caso di studio "lago Maggiore", dal desiderio di comprendere le ragioni del forte declino di Daphnia, osservato nel periodo 1989-1996, per il quale non poteva essere esclusa l'ipotesi di una forte limitazione dalla base alimentare. Su questo tema, la compianta studiosa Annie Duncan aveva lavorato, con la messa a punto di un metodo basato su analisi elementari di Daphnia e del loro variare stagionale in relazione alle risorse alimentari (Duncan 1985). L'utilizzo di questo metodo permetteva di arricchire le indagini usuali, improntate alla caratterizzazione della densità di popolazione del popolamento zooplanctonico, nelle sue diverse entità tassonomiche e nei diversi stadi di sviluppo, con quelle attività di laboratorio che mi avevano vista per tanti anni lavorare al fianco di Riccardo de Bernardi e, nello specifico delle analisi elementari, con Gianluigi Giussani. L'utilizzo dell'analisi degli isotopi stabili di C ed N era da me già stato impiegato per un lago alpino sul quale lavoravo da tempo, con l'intento di caratterizzarne la rete trofica planctonica, anche in relazione al dibattito sulla dinamica del segnale isotopico dell'azoto in laghi privi di pesci (Cattaneo et al. 2004). Furono queste le basi conoscitive dalle quali scaturì il progetto d'indagine sul lago Maggiore, andatosi arricchendo nell'arco di dieci anni anche con aspetti più propriamente legati al flusso di inquinanti persistenti e alla stima della biomagnificazione, dando in tal modo un fondamentale contributo alle indagini sulle sostanze inquinanti ed al ruolo cruciale svolto dallo zooplancton in questo contesto, indagini promosse e finanziate dalla sottocommissione ad hoc istituita in seno alla CIPAIS a seguito della scoperta dell'inquinamento da DDT del lago e delle comunità in esso insediate. Con questo progetto la modernità degli studi su base molecolare si coniugava con la tradizione di un approccio ecosistemico allo studio dei laghi, connaturata con l'Istituto ed espressa nella sua mission, per la quale fondamentale è stato il poter contare su un gruppo di lavoro multidisciplinare in grado di contribuire, con le specifiche competenze, alle diverse e complesse fasi delle attività.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
