Guinguette Marais Poitevin

Estuari: Dove l’oceano incontra l’acqua dolce

Gli estuari sono biomi che si verificano dove una fonte di acqua dolce, come un fiume, incontra l’oceano. Pertanto, sia l’acqua dolce che l’acqua salata si trovano nelle stesse vicinanze; la miscelazione risulta in un’acqua salata diluita (salmastra). Gli estuari formano aree protette dove molti giovani figli di crostacei, molluschi e pesci iniziano la loro vita, creando anche importanti zone di riproduzione per altri animali. La salinità è un fattore molto importante che influenza gli organismi e gli adattamenti degli organismi che si trovano negli estuari. La salinità degli estuari varia considerevolmente e si basa sul tasso di flusso delle sue fonti di acqua dolce, che può dipendere dalle precipitazioni stagionali. Una o due volte al giorno, le alte maree portano acqua salata nell’estuario. Le basse maree che si verificano con la stessa frequenza invertono la corrente di acqua salata.

La variazione rapida e a breve termine della salinità dovuta alla mescolanza di acqua dolce e salata è una difficile sfida fisiologica per le piante e gli animali che abitano gli estuari. Molte specie di piante estuariali sono alofite: piante che possono tollerare condizioni saline. Le piante alofite sono adattate a gestire la salinità derivante dall’acqua salata sulle loro radici o dagli spruzzi del mare. In alcune alofite, dei filtri nelle radici rimuovono il sale dall’acqua che la pianta assorbe. Altre piante sono in grado di pompare ossigeno nelle loro radici. Gli animali, come le cozze e le vongole (phylum Mollusca), hanno sviluppato adattamenti comportamentali che spendono molta energia per funzionare in questo ambiente che cambia rapidamente. Quando questi animali sono esposti a una bassa salinità, smettono di nutrirsi, chiudono i loro gusci e passano dalla respirazione aerobica (in cui usano le branchie per rimuovere l’ossigeno dall’acqua) alla respirazione anaerobica (un processo che non richiede ossigeno e avviene nel citoplasma delle cellule dell’animale). Quando l’alta marea ritorna nell’estuario, la salinità e il contenuto di ossigeno dell’acqua aumentano, e questi animali aprono i loro gusci, iniziano a nutrirsi e tornano alla respirazione aerobica.

Biomi d’acqua dolce

I biomi d’acqua dolce includono laghi e stagni (acqua stagnante) così come fiumi e torrenti (acqua corrente). Includono anche le zone umide. Gli esseri umani si affidano ai biomi d’acqua dolce per fornire risorse acquatiche per l’acqua potabile, l’irrigazione delle colture, i servizi igienici e l’industria. Questi vari ruoli e benefici umani sono indicati come servizi ecosistemici. I laghi e gli stagni si trovano in paesaggi terrestri e sono, quindi, collegati con fattori abiotici e biotici che influenzano questi biomi terrestri.

Laghi e stagni

Laghi e stagni possono variare in area da pochi metri quadrati a migliaia di chilometri quadrati. La temperatura è un importante fattore abiotico che influenza gli esseri viventi che si trovano in laghi e stagni. In estate, la stratificazione termica di laghi e stagni si verifica quando lo strato superiore dell’acqua è riscaldato dal sole e non si mescola con l’acqua più profonda e più fredda. La luce può penetrare all’interno della zona fotica del lago o dello stagno. Il fitoplancton (alghe e cianobatteri) si trova qui e svolge la fotosintesi, fornendo la base della rete alimentare di laghi e stagni. Lo zooplancton, come i rotiferi e i piccoli crostacei, consuma questo fitoplancton. Sul fondo di laghi e stagni, i batteri della zona afotica scompongono gli organismi morti che affondano sul fondo.

Figura 1. La crescita incontrollata delle alghe in questo lago ha portato a una fioritura algale. (credit: Jeremy Nettleton)

Nitrogeno e fosforo sono importanti nutrienti limitanti in laghi e stagni. Per questo motivo, sono fattori determinanti nella quantità di crescita del fitoplancton nei laghi e negli stagni. Quando c’è un grande apporto di azoto e fosforo (dalle acque di scarico e dal deflusso da prati e fattorie fertilizzate, per esempio), la crescita delle alghe sale alle stelle, con conseguente grande accumulo di alghe chiamato fioritura algale. Le fioriture algali (Figura 1) possono diventare così estese da ridurre la penetrazione della luce nell’acqua. Di conseguenza, il lago o lo stagno diventa afotico e le piante fotosintetiche non possono sopravvivere. Quando le alghe muoiono e si decompongono, si verifica una grave impoverimento di ossigeno nell’acqua. I pesci e altri organismi che richiedono ossigeno hanno maggiori probabilità di morire, e le zone morte risultanti si trovano in tutto il mondo. Il lago Erie e il Golfo del Messico rappresentano habitat marini e d’acqua dolce in cui il controllo del fosforo e il deflusso delle acque meteoriche pongono sfide ambientali significative.

Fiumi e torrenti

Fiumi e torrenti sono corpi d’acqua in continuo movimento che trasportano grandi quantità d’acqua dalla sorgente, o dalla sorgente, a un lago o all’oceano. I fiumi più grandi includono il fiume Nilo in Africa, il Rio delle Amazzoni in Sud America e il fiume Mississippi in Nord America.

Le caratteristiche biotiche di fiumi e torrenti variano lungo la lunghezza del fiume o del torrente. I corsi d’acqua iniziano in un punto d’origine chiamato acqua di sorgente. L’acqua della sorgente è solitamente fredda, povera di nutrienti e chiara. Il canale (la larghezza del fiume o del torrente) è più stretto che in qualsiasi altro posto lungo la lunghezza del fiume o del torrente. A causa di questo, la corrente è spesso più veloce qui che in qualsiasi altro punto del fiume o del torrente.

I risultati dell’acqua in rapido movimento in un minimo accumulo di limo sul fondo del fiume o del torrente; quindi, l’acqua è chiara. La fotosintesi qui è principalmente attribuita alle alghe che crescono sulle rocce; la corrente veloce inibisce la crescita del fitoplancton. Un ulteriore apporto di energia può venire dalle foglie o da altro materiale organico che cade nel fiume o nel torrente dagli alberi e da altre piante che costeggiano l’acqua. Quando le foglie si decompongono, il materiale organico e i nutrienti contenuti nelle foglie vengono restituiti all’acqua. Piante e animali si sono adattati a quest’acqua in rapido movimento. Per esempio, le sanguisughe (phylum Annelida) hanno corpi allungati e ventose su entrambe le estremità. Queste ventose si attaccano al substrato, mantenendo la sanguisuga ancorata al suo posto. Le trote d’acqua dolce (phylum Chordata) sono un importante predatore in questi fiumi e torrenti in rapido movimento.

Quando il fiume o il torrente si allontana dalla sorgente, la larghezza del canale si allarga gradualmente e la corrente rallenta. Quest’acqua che si muove lentamente, causata dalla diminuzione del gradiente e dall’aumento di volume quando gli affluenti si uniscono, ha più sedimentazione. Il fitoplancton può anche essere sospeso nell’acqua che si muove lentamente. Pertanto, l’acqua non sarà così chiara come lo è vicino alla sorgente. L’acqua è anche più calda. Vermi (phylum Annelida) e insetti (phylum Arthropoda) possono essere trovati a scavare nel fango. I vertebrati predatori di ordine superiore (phylum Chordata) includono uccelli acquatici, rane e pesci. Questi predatori devono trovare il cibo in queste acque che si muovono lentamente, a volte torbide, e, a differenza delle trote nelle acque della sorgente, questi vertebrati non possono essere in grado di usare la vista come senso primario per trovare il cibo. Invece, è più probabile che usino il gusto o gli indizi chimici per trovare la preda.

Le zone umide

Le zone umide sono ambienti in cui il suolo è permanentemente o periodicamente saturo d’acqua. Le zone umide sono diverse dai laghi perché le zone umide sono corpi d’acqua poco profondi mentre i laghi variano in profondità. La vegetazione emergente consiste in piante delle zone umide che sono radicate nel suolo ma hanno porzioni di foglie, steli e fiori che si estendono sopra la superficie dell’acqua. Ci sono diversi tipi di zone umide tra cui paludi, acquitrini, torbiere, distese di fango e paludi salate (Figura 2). Le tre caratteristiche condivise tra questi tipi – ciò che li rende zone umide – sono la loro idrologia, la vegetazione idrofita e i suoli idrici.

Figura 2. Situato nel sud della Florida, l’Everglades National Park è una vasta gamma di ambienti umidi, tra cui paludi di erba segreta, paludi di cipressi e foreste di mangrovie estuarine. Qui, un airone bianco cammina tra i cipressi. (credit: NPS)

Le paludi d’acqua dolce sono caratterizzate da un flusso d’acqua lento e costante. Le paludi si sviluppano in depressioni dove il flusso d’acqua è basso o inesistente. Le paludi di solito si verificano in aree dove c’è un fondo argilloso con scarsa percolazione. La percolazione è il movimento dell’acqua attraverso i pori del suolo o delle rocce. L’acqua che si trova in una palude è stagnante e priva di ossigeno perché l’ossigeno usato durante la decomposizione della materia organica non viene sostituito. Poiché l’ossigeno nell’acqua è esaurito, la decomposizione rallenta. Questo porta all’accumulo di acidi organici e altri acidi che abbassano il pH dell’acqua. Con un pH più basso, l’azoto diventa indisponibile per le piante. Questo crea una sfida per le piante perché l’azoto è un’importante risorsa limitante. Alcuni tipi di piante di palude (come le drosere, le piante lanciatrici e le trappole di Venere) catturano gli insetti ed estraggono l’azoto dai loro corpi. Le torbiere hanno una bassa produttività primaria netta perché l’acqua delle torbiere ha bassi livelli di azoto e ossigeno.

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