La memoria biologica dei fiumi dopo una secca

Lungo il corso di un fiume, gli ecosistemi si trasformano seguendo il concetto di continuum fluviale, secondo cui la disponibilità di energia e materia organica modella costantemente le comunità viventi e tutto ciò che accade a monte si ripercuote inevitabilmente a valle. Nelle zone di sorgente, spesso incassate tra boschi e versanti ombrosi, la vegetazione riparia limita l’ingresso della luce e quindi la produzione primaria in alveo: il sistema dipende soprattutto da rami e foglie provenienti dall’esterno, che vengono sminuzzati da organismi trituratori. Scendendo verso il tratto intermedio, l’alveo si allarga e la luce raggiunge l’acqua, favorendo lo sviluppo di alghe e muschi e sostenendo una biodiversità più ricca dominata da organismi pascolatori erbivori. Infine, nelle zone a valle, la corrente rallenta e l’acqua diventa più torbida, permettendo la deposizione di sedimenti fini e materia organica disciolta: qui prevalgono i collettori, che filtrano nutrienti dal fango, completando una successione biologica strettamente legata alle variazioni morfologiche e idrauliche dell’intero bacino.
Questo equilibrio longitudinale rende i fiumi sistemi ecologici profondamente interconnessi, in cui le comunità biologiche riflettono le condizioni ambientali presenti e passate. Nei torrenti alpini, dove le condizioni climatiche e idrologiche sono storicamente stabili, anche piccole alterazioni del regime delle acque possono propagarsi lungo tutto il corso del fiume. Il cambiamento climatico sta però modificando questi equilibri: l’aumento delle temperature, la riduzione dell’accumulo nevoso e la crescente frequenza di periodi di siccità stanno trasformando molti corsi d’acqua da perenni a intermittenti, soprattutto durante l’estate.

La “memoria biologica” dei fiumi: cosa succede dopo la secca

Per capire come un fiume reagisce a periodi di siccità, si studiano soprattutto le comunità di macroinvertebrati bentonici e di diatomee, considerate veri e propri indicatori biologici della qualità degli ecosistemi acquatici. Questi organismi vivono a stretto contatto con il substrato, hanno cicli vitali relativamente brevi e rispondono rapidamente ai cambiamenti ambientali, conservando nelle loro comunità le tracce delle perturbazioni anche molto tempo dopo che l’acqua è tornata a scorrere.
Uno studio pubblicato nel 2019, nell’ambito del progetto ALPSTREAM, ha confrontato tratti perenni - cioè con acqua durante tutto l’anno - e tratti intermittenti – ovvero caratterizzati da secche estive - di tredici torrenti alpini, campionandoli sei mesi dopo il ritorno dell’acqua. Dallo studio è emerso che anche quando l’acqua ritorna e il fiume sembra tornato alla normalità, le comunità biologiche portano i segni degli eventi passati. Questa “memoria della siccità” emerge soprattutto nei macroinvertebrati bentonici. In particolare, sono diminuiti drasticamente i gruppi di insetti più sensibili alle variazioni di portata (efemerotteri, plecotteri e tricotteri) tipici delle acque fredde e ossigenate, mentre sono aumentate specie piccole, generaliste e tolleranti, spesso associate ad acque lente o stagnanti. Questi cambiamenti non riguardano solo le specie ma anche le loro funzioni ecologiche. Nei tratti intermittenti sono calati gli organismi che triturano le foglie o raschiano le alghe dalle rocce, mentre sono aumentati i collettori che raccolgono particelle fini dal sedimento. Ciò significa che cambiano i processi fondamentali dell’ecosistema, come la decomposizione della materia organica e il ciclo dei nutrienti. In altre parole, il fiume “funziona” in modo diverso anche molto tempo dopo la fine della siccità.
Interessante è anche il contrasto con le diatomee, alghe microscopiche che hanno mostrato invece una notevole capacità di recupero grazie ai cicli vitali brevi e all’elevata dispersione. Questo suggerisce che la memoria biologica dipende dalle caratteristiche degli organismi: specie longeve e specializzate ricordano il disturbo più a lungo di quelle opportuniste e a rapido ricambio. 

Perché dobbiamo prenderci cura dei fiumi alpini

Quando un tratto di fiume si prosciuga, non viene interrotto soltanto il flusso dell’acqua, ma anche la continuità ecologica che collega gli habitat lungo il continuum fluviale. Le comunità di organismi bentonici (insetti acquatici, crostacei, molluschi e alghe) che vivono sul fondo subiscono perdite e riorganizzazioni che possono persistere anche dopo il ritorno dell’acqua. Proprio questa capacità degli ecosistemi fluviali di conservare tracce biologiche degli eventi passati è stata definita come “memoria biologica” dei fiumi, un concetto sempre più importante per comprendere gli effetti a lungo termine dei cambiamenti climatici negli ambienti di montagna. Infatti, i risultati dello studio di ALPSTREAM e altri studi simili hanno mostrato che i fiumi non sono sistemi che ripartono da zero dopo una crisi. Nei torrenti alpini, dove molte specie sono adattate a condizioni fredde e stabili, la crescente frequenza delle secche estive rischia di innescare trasformazioni irreversibili, con perdita di biodiversità e omogeneizzazione delle comunità.
Proteggere questi ambienti significa quindi salvaguardare non solo l’acqua, ma anche la continuità ecologica lungo tutto il bacino. Limitare i prelievi di acqua nei periodi critici, mantenere la vegetazione riparia che regola temperatura e apporti di materia organica e preservare la naturalità degli alvei sono tutte azioni semplici che possono aiutare a preservare le comunità fluviali. Prendersi cura dei fiumi alpini significa proteggere le sorgenti stesse della biodiversità e dell’acqua dolce da cui dipendono le attività principali delle comunità umane a valle.

Riferimenti bibliografici

• Piano, E., Doretto, A., Falasco, E., Fenoglio, S., Gruppuso, L., Nizzoli, D., Viaroli, P., & Bona, F. (2019). If Alpine streams run dry: the drought memory of benthic communities. Aquatic Sciences
• Datry, T., Corti, R., Claret, C., & Philippe, M. (2011). Flow intermittence controls leaf litter breakdown in a French temporary alluvial river: the “drying memory”. Aquatic Sciences
• Pinna, M., Marini, G., Cristiano, G., Mazzotta, L., Vignini, P., Cicolani, B., & Di Sabatino, A. (2016). Influence of aperiodic summer droughts on leaf litter breakdown and macroinvertebrate assemblages: testing the drying memory in a Central Apennines River (Aterno River, Italy). Hydrobiologia