Gli architetti invisibili degli ecosistemi: la facilitazione ecologica di batteri, muschi e licheni

Gli ecosistemi che oggi osserviamo sono il risultato di una lunga storia di relazioni e trasformazioni, in cui ogni organismo modifica l’ambiente rendendolo più o meno adatto per chi verrà dopo. Le successioni ecologiche raccontano proprio questo processo: mostrano come anche le forme di vita più semplici e apparentemente marginali svolgano un ruolo fondamentale nel costruire le condizioni necessarie alla vita.
Le aree periglaciali, ovvero le zone ai margini dei ghiacciai, sono veri e propri laboratori naturali dove è possibile osservare come un ecosistema nasca da zero. Qui, il ritiro dei ghiacciai espone superfici completamente nuove, fatte di rocce e sedimenti fino a poco tempo prima sepolti sotto il ghiaccio. In assenza di acqua stabile, nutrienti e suoli sviluppati, sono i primi colonizzatori, come microrganismi, muschi e licheni, a rendere possibile l’insediamento della vita, trasformando lentamente superfici inospitali in ambienti abitabili.

Dove nasce il suolo: i batteri aprono la strada alla vita

Subito dopo il ritiro del ghiaccio, le superfici esposte non restano a lungo sterili. I primi colonizzatori sono microrganismi come batteri, archea, funghi e alghe, che raggiungono questi ambienti estremi principalmente tramite deposizione atmosferica (vento, pioggia, neve) e acque di fusione glaciale. Le condizioni iniziali dei substrati rocciosi recentemente esposti possono essere proibitive per molti organismi viventi: scarsissima disponibilità di nutrienti, forti escursioni termiche giornaliere e un’elevata esposizione alla radiazione UV. Solo microorganismi altamente specializzati riescono a sopravvivere e tra questi dominano batteri psicrofili e oligotrofi, adattati cioè a vivere a basse temperature e in ambienti poverissimi di risorse nutritive. Questi organismi possiedono strategie di sopravvivenza raffinate, come la produzione di pigmenti protettivi contro i raggi UV e di sostanze chimiche che permettono la formazione di biofilm aderenti alle superfici minerali. I biofilm sono vere e proprie “pellicole biologiche” composte dall’aggregazione di microrganismi, che creano microambienti più stabili e protetti rispetto all’esterno: trattengono umidità, attenuano le escursioni termiche e concentrano nutrienti. In questo modo rendono l’ambiente progressivamente idoneo anche all’insediamento di microrganismi meno specializzati, aumentando la complessità della comunità microbica.
Una volta insediati, i microrganismi iniziano a trasformare attivamente l’ambiente circostante. Svolgono infatti un ruolo chiave nell’attivazione dei cicli biogeochimici, ovvero quei processi naturali attraverso i quali elementi fondamentali per la vita, come carbonio, azoto e fosforo, vengono continuamente trasformati e resi disponibili agli organismi viventi. Attraverso il loro metabolismo, i batteri sono in grado di fissare il carbonio dall’atmosfera, arricchendo il suolo di materia organica, e di trasformare l’azoto in forme assimilabili, ponendo le basi per la nutrizione delle comunità vegetali future. 
Inoltre, essi contribuiscono direttamente alla formazione del suolo producendo acidi organici, come l’ossalico e il citrico, che favoriscono la dissoluzione dei minerali delle rocce e il rilascio di elementi nutritivi, quali calcio, magnesio, ferro e fosforo.
Questi processi di bioalterzione e bioerosione trasformano progressivamente il substrato minerale in un suolo embrionale, arricchito di materia organica e più capace di trattenere acqua e nutrienti. È su questa base invisibile ma fondamentale che, solo in un secondo momento, potranno insediarsi muschi e licheni, aprendo la strada all’arrivo delle piante vascolari e all’avvio di ecosistemi sempre più complessi

Muschi e licheni: gli ingegneri della colonizzazione

Dopo la fase dominata dai microrganismi, le superfici esposte dal ghiacciaio iniziano a essere colonizzate da organismi visibili a occhio nudo: muschi e licheni. Grazie alla loro tolleranza alla disidratazione e alla scarsità di nutrienti, questi organismi riescono a insediarsi direttamente su substrati dove le piante vascolari non potrebbero ancora sopravvivere. I muschi e licheni svolgono un ruolo chiave nella stabilizzazione del substrato, intrappolando particelle fini, trattenendo acqua e favorendo così l’accumulo di materia organica. In questo modo contribuiscono alla formazione di microhabitat più umidi e termicamente stabili, riducendo l’erosione e creando le prime condizioni favorevoli allo sviluppo di un suolo embrionale. Infatti, formando tappeti più o meno spessi, essi modificano profondamente il microclima del suolo: attenuano le escursioni termiche, riducono l’evaporazione e proteggono il substrato dall’azione diretta del vento e della radiazione solare. Questi effetti rendono l’ambiente meno estremo e aumentano le probabilità di sopravvivenza dei semi e delle giovani piante. Nel complesso, muschi e licheni agiscono come facilitatori ecologici: non competono direttamente con le piante superiori nelle prime fasi della successione, ma preparano il terreno al loro arrivo. Attraverso la stabilizzazione del substrato, l’accumulo di sostanza organica e la creazione di microambienti più favorevoli, questi organismi costruiscono le fondamenta biologiche su cui, con il tempo, potranno insediarsi le piante vascolari e svilupparsi comunità vegetali sempre più complesse.

In sintesi, il paesaggio che osserviamo oggi sui versanti delle Alpi non è qualcosa di stabile o immutabile, ma il risultato di un continuo susseguirsi di processi naturali che ne modellano forma e struttura nel tempo. Comprendere i meccanismi alla base della sua formazione è fondamentale per promuovere strategie di conservazione della biodiversità che tengano conto di tutte le componenti del sistema, da quelle microscopiche a quelle macroscopiche. Solo imparando a leggere l’ambiente che ci circonda come un insieme dinamico e interconnesso possiamo davvero comprenderne il valore e accompagnarne l’evoluzione futura.

Riferimenti bibliografici

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