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Lineamenti di Ecologia
A cura di Luca Robustelli
Fonte: Corso di formazione di operatori cacciatori per il controllo della fauna selvatica
Prof. Francesco Dessì Fulgheri et al. - Dipartimento di Biologia Animale e Genetica (Fi)
Provincia di Firenze 1996
Il passo della lepre
Ai lettori ci permettiamo di suggerire di non lasciarsi scoraggiare dallapparente complessità degli argomenti, ma di affrontarli con curiosità intellettuale anche senza essere addetti ai lavori, prendiamo questa lettura come stimolo iniziale per successivi approfondimenti.
Lo studio è stato predisposto al fine di offrire ai futuri Periti Agrari delle conoscenze che consentiranno loro di operare in un settore in espansione, quello della gestione faunistica del territorio, che sempre più richiede personale specializzato.
Ringraziamo fin d'ora tutti coloro che ci invieranno osservazioni e commenti e che vorranno aiutarci ad ampliare e rendere sempre più completo questo studio.
L'ecologia è quella branca della biologia che studia i rapporti degli organismi viventi con l'ambiente e tra loro.
L'area in cui, sul nostro pianeta, è possibile la vita si chiama biosfera che possiamo individuare nella parte più bassa dell'atmosfera. La biosfera è influenzata da molti fattori fisici tra i quali la temperatura, l'umidità, l'irradiazione solare, i movimenti dell'aria e dell'acqua ecc.. Un ambiente circoscritto, nel quale organismi viventi e oggetti inanimati si influenzano reciprocamente e nel quale le sostanze si trasformano secondo un ciclo continuo, si chiama ecosistema. Gli organismi viventi animali e vegetali (biocenosi) che vivono in un medesimo luogo (biotopo) formano una comunità biologica. Il complesso degli individui appartenenti alla stessa specie, che abitano allo stesso tempo una data area e in grado di riprodursi tra loro si chiama popolazione. L'ambiente fisico (biotopo) esercita sui viventi una grande influenza contribuendo a selezionare gli individui "più adatti" che a loro volta possono alterare le condizioni ambientali. Tra i vari componenti di un ecosistema esistono delle vere e proprie interazioni. Gli individui che compongono la comunità biologica sono fra loro legati da molteplici rapporti di dipendenza, si pensi ad esempio alla competizione per il cibo, per la riproduzione, per la difesa del territorio ecc. La disponibilità di luce e la temperatura influenzano, ad esempio, la distribuzione di molte specie vegetali. Le condizioni ambientali nelle quali le specie animali e vegetali vivono possono essere molto diverse e sono molti i fattori che esercitano un'influenza determinante su di esse.
Alcune sostanze quali l'acqua, l'ossigeno, l'azoto, il carbonio ecc. espletano per la maggior parte degli organismi viventi delle funzioni vitali; una volta utilizzate, queste sostanze possono tornare in circolo per essere nuovamente impiegate.
Il luogo nel quale un organismo vive almeno una parte della sua vita si definisce habitat che è caratterizzato da una somma di requisiti fisici necessari alla sopravvivenza dellorganismo stesso. Il ruolo che un organismo svolge in una biocenosi in relazione all'insieme delle specializzazioni morfologiche e funzionali che lo caratterizzano si chiama nicchia ecologica. Organismi che appartengono alla stessa comunità biologica presentano modi di vita molto diversi, ma quando due specie occupano la stessa nicchia usufruiscono delle medesime risorse, sviluppano tra loro una forte competizione. Per poter vivere in un certo habitat un organismo deve poter reperire in esso gli elementi necessari al suo accrescimento e alla sua riproduzione. La presenza e lo sviluppo di un determinato organismo in un dato ambiente dipendono da un insieme di condizioni specifiche, la deficienza e/o l'eccesso di un fattore possono essere ugualmente dannosi alla sua sopravvivenza. La capacità di resistenza di un organismo di fronte alle diverse condizioni ambientali viene chiamata tolleranza. Una specie tende a concentrarsi nelle aree in cui le condizioni ambientali sono ottimali per il suo sviluppo.
La distribuzione di una specie sarà pertanto influenzata dai suoi limiti di tolleranza (minimo e massimo).
Gli organismi autotrofi sono capaci di operare da sé la sintesi di tutti i propri costituenti a partire da molecole inorganiche; essi pertanto possono essere definiti produttori. Altri, incapaci di sintetizzare i propri costituenti, devono utilizzare come alimento materie organiche complesse e vengono per questo definiti consumatori. Al primo livello dei consumatori troviamo gli erbivori che utilizzano l'energia sintetizzata e accumulata dai produttori. I carnivori sono anch'essi consumatori e si suddividono in carnivori di primo grado, che consumano e usano l'energia degli erbivori, e carnivori di secondo grado che si cibano predando i primi. Esistono, infine, altri organismi che rimettono in circolo una serie di composti chimici. Ad esempio i saprofiti si nutrono di sostanze organiche in decomposizione provenienti da organismi morti e svolgono un ruolo molto simile a quello dei batteri decompositori responsabili dei processi putrefattivi che rendono nuovamente disponibili elementi assimilabili dagli organismi autotrofi, a seguito dei processi di umificazione.
A differenza della materia che può subire trasformazioni cicliche, l'energia biochimica può essere considerata un flusso a senso unico che si riduce di passaggio in passaggio. Non tutta l'energia prodotta da un organismo viene infatti trasferita, buona parte è spesa nei processi vitali (metabolismo, equilibrio, locomozione, nutrizione e riproduzione ecc.), solo quella in eccesso viene convertita o accumulata. Questi trasferimenti di energia costituiscono la catena alimentare, ma se consideriamo le possibili relazioni all'interno di un ecosistema è preferibile parlare di sistemi di reti alimentari. Le catene alimentari possono essere utili per l'interpretazione dei cambiamenti che possono verificarsi all'interno di un ecosistema; le condizioni di quest'ultimo infatti non sono statiche bensì dinamiche e in costante trasformazione. Il processo evolutivo viene determinato dalle comunità e non dallambiente fisico, anche se quest'ultimo stabilisce il tipo di successione e la velocità con cui la fase di equilibrio sarà raggiunta. L'evoluzione culmina con una fase detta climax per raggiungere la quale si succedono una serie di passaggi graduali.
Cenni di dinamica di popolazione
( FOTO LEPRE GIOVANE ) http://www.inra.fr/HYPPZ/IMAGES/7032054.jpg
Ogni comunità biologica è composta da molte popolazioni diverse che vivono in stretta associazione. Le interazioni dell'ambiente e della comunità biologica non influenzano soltanto i singoli individui ma anche gruppi. La dinamica di popolazione studia la struttura della popolazione e le modalità e le cause che determinano fluttuazioni nel numero di individui che la compongono. La popolazione è un gruppo di individui della stessa specie, che vivono nello stesso tempo e luogo e possono riprodursi tra loro. La densità di popolazione viene espressa dal numero di individui riferita ad una determinata superficie. Gli studi sulla densità di popolazione possono fornire informazioni preziose che consentono un migliore utilizzo (gestione) delle risorse animali e vegetali. Per uno studio completo di una popolazione bisogna tenere conto anche di altri fattori che incidono direttamente sul numero degli effettivi: la natalità e la mortalità. La potenzialità massima di accrescimento di una popolazione si definisce come natalità teorica, ma ai fini gestionali è necessario tener conto del reale incremento della popolazione, natalità ecologica, che non è costante in quanto influenzato da fattori di tipo competitivo e dall'ambiente.
La differenza tra natalità teorica e natalità effettiva può servire per ricavare le prime indicazioni sulla resistenza ambientale. Anche la mortalità può essere suddivisa in teorica (durata massima della vita) e reale, diversa per le differenti popolazioni e specie.
In condizioni teoriche una popolazione tende ad accrescersi al massimo e ad avere una minore mortalità, questo è il potenziale biotico, diverso per ogni specie. Le modalità con le quali una popolazione si accresce e si assesta su certi valori sono strettamente collegate alla resistenza ambientale, che si esplica attraverso fattori quali il clima (piogge primaverili, inverni rigidi), la competizione, la predazione, le malattie (nella lepre ad esempio la coccidiosi, strongiliosi, pseudotubercolosi, pasturellosi, lEBHS) e a questi si devono sommare i fattori artificiali quali le strade, le trasformazioni ambientali, le tecniche agronomiche, i pesticidi, il bracconaggio ecc. Esistono vari modelli matematici di accrescimento delle popolazioni che hanno solamente una funzione descrittiva del fenomeno. Eccone due esempi:
Curva di accrescimento esponenziale (esplosione demografica): un modello molto semplice è quello dell'accrescimento esponenziale che presuppone che il tasso di crescita sia in qualunque momento proporzionale alla dimensione della popolazione. Secondo questo modello le popolazioni dovrebbero aumentare in modo indefinito, crescendo numericamente durante ciascuna generazione a un tasso costante. In realtà soltanto gli stadi iniziali di crescita in ambiente idoneo seguono questo modello, poiché man mano che una popolazione cresce vari fattori operano per ridurne il tasso di crescita. Il tasso di accrescimento diminuisce via via che la popolazione si avvicina ad un valore costante coincidente con la capacità portante dell'ambiente.
Curva di accrescimento logistica (sinusoide): ponendo alcuni organismi in un nuovo ambiente favorevole al loro sviluppo, la popolazione aumenterà di numero, dapprima lentamente, poi in modo più rapido, fino a raggiungere un determinato livello; successivamente la crescita tenderà ad arrestarsi. Quando l'ecosistema avrà raggiunto una situazione di equilibrio, il numero di individui di quella popolazione oscillerà intorno ad un determinato valore. Questo tipo di accrescimento è rappresentato da una curva sinusoidale.
Il livellamento di una popolazione quando è all'apice della curva di accrescimento è imputabile alla resistenza ambientale che normalmente causa anche delle fluttuazioni negative. Queste tendono più a limitare che ad estinguere una popolazione. Fattori quali la velocità di riproduzione, le malattie, l'attacco dei predatori, possono essere causa ed effetto della densità (almeno in un determinato momento), esistono tuttavia fattori indipendenti dalla densità di popolazione che influiscono ugualmente su di essa, tra questi i mutamenti ambientali dovuti al clima, alla temperatura, alla disponibilità di energia. Una curva sinusoidale che cresce linearmente potrebbe non fornire una rappresentazione adeguata dei dati osservati, che spesso presentano delle considerevoli fluttuazioni intorno al punto di equilibrio. I fattori che fanno fluttuare le popolazioni agiscono sui tassi di riproduzione o di mortalità. E' possibile distinguere tra fattori estrinseci (cioè che operano sulla popolazione dall'esterno) e intrinseci (che insorgono all'interno della popolazione).
Tra i più importanti fattori estrinseci troviamo l'effetto dei predatori, la disponibilità di risorse, la competizione con altre specie, le condizioni meteorologiche. I fattori intrinseci più importanti comprendono la competizione intraspecifica, la dispersione degli individui verso altre aree, ecc. Alcuni di questi processi sono dipendenti dalla densità e sono proprio questi i principali agenti che regolano la dimensione della popolazione, inibendo l'ulteriore incremento di popolazioni numerose e promuovendo la crescita di quelle piccole. Qualsiasi forma di competizione intraspecifica opererà in un modo dipendente dalla densità limitando la crescita della popolazione. I fattori di tipo competitivo si manifestano solo in caso di limitatezza delle risorse e man mano che cresce la densità di popolazione per unità di risorsa cresce anche la mortalità. Se due o più specie hanno delle richieste ecologiche identiche non saranno in grado di esistere contemporaneamente. Quando se due o più specie sembrano coesistere nello stesso habitat evidentemente occupranno nicchie ecologiche più o meno distinte. Anche con la separazione nel tempo può essere evitata la competizione interspecifica, due specie di animali possono cioè convivere nello stesso habitat, avendo ritmi di attività differenti. La predazione esercita un effetto importante nel regolare la densità di popolazione delle prede, e la capacità riproduttiva dei predatori dipende dal numero di prede attaccate. Alcuni predatori sembrano avere meno effetti sulla popolazione delle prede, mentre altri la mantengono a livelli molto bassi; alcuni ecosistemi presentano fluttuazioni cicliche più o meno regolari per lunghi periodi, mentre in altri le fluttuazioni sono irregolari e la specie-predatore può estinguersi insieme alla specie-preda a meno che non predi anche altre specie.
Un ulteriori parametro utile ai fini dello studio di una popolazione è la suddivisione in classi di età che può fornire indicazioni sulla composizione della popolazione e della sua tendenza all'incremento, alla stabilità o al decremento. Lo sviluppo di una popolazione è inoltre influenzato dalla distribuzione sul territorio dei suoi effettivi. Questo dato è strettamente collegato alla biologia della specie e al tipo di habitat che essa occupa.
Cenni sulle principali cause di decremento delle popolazioni selvatiche
(FOTO LEPRE) http://www.inra.fr/HYPPZ/IMAGES/7032050.jpg
La gestione di popolazioni selvatiche allo stato libero deve proporsi precisi obiettivi che possono perseguire diverse finalità economiche ed ecologiche , definite, naturalistica (promozione della conoscenza della fauna/flora nel suo ambiente) o ludico-venatorie o alieutiche.
In riferimento particolare alla gestione venatoria e alieutica dovrebbe essere pianificato su basi scientifiche un prelievo organizzato di popolazioni assestate con l'obiettivo di favorirne lo sfruttamento senza metterne in pericolo la vitalità, la conservazione delle specie, né lecosistema ospite.
Le attività naturalistiche (osservazione della fauna e della flora, escursionismo ecc.) con finalità economiche stanno sviluppandosi in Italia molto lentamente poichè non si è riusciti ad integrarle costruttivamente con le attività di gestione alieutica-venatoria né si è riusciti a formare le maestranze necessarie per gestire questo modello di sviluppo.
Analizziamo ora i principali fattori che hanno portato ad un decremento delle popolazioni selvatiche nella nostra provincia, talvolta drammatico come nel caso del Gufo reale o della Lontra un tempo presenti in abbondanza ed oggi praticamente estinti allo stato selvatico.
La crescente pressione antropica, l'abbandono delle attività tradizionali nelle zone rurali e lo sviluppo dei centri urbani hanno determinato drastiche alterazioni degli ambienti naturali con conseguenti ripercussioni sulle popolazioni animali e vegetali. Il principio causa/effetto trova nel caso dell'alterazione degli habitat un ampio riscontro: infatti qualunque tipo di intervento sia operato su un ambiente naturale questo provoca un cambiamento di entità non sempre prevedibile su tutto l'ecosistema. Quanto più è pesante l'intervento tanto più rapidamente evolve l'ecosistema. L'abbandono delle zone rurali da un lato, la modernizzazione delle tecniche agricole dall'altro, hanno influito pesantemente sul depauperamento di questo tipo di ambienti. La diffusione di monocolture estensive ed intensive che hanno uniformato l'ambiente a scapito dei microambienti e della biodiversità, il ricorso a mezzi meccanici, il vasto impiego di pesticidi e fertilizzanti, l'abbandono di pratiche come quella della rotazione delle colture, hanno prodotto molti effetti negativi. In molti casi un impoverimento delle risorse disponibili, sia in termini di fonti trofiche sia di luoghi idonei alla riproduzione, ha penalizzato un alto numero di specie "specializzate" a scapito di quelle più "plastiche", riducendo così la biodiversità dell'ambiente. L'aumento delle superfici agricole messe a coltura ha oltre tutto ridotto le zone golenali, palustri e ripariali comportando un apprezzabile impoverimento faunistico ed ha causato l'estinzione di specie legate a questi tipi di habitat. Oltre alla distruzione di questi ambienti, anche il ciclo dellacqua è stato alterato modificando così il tasso di umidità atmosferica, la capacità termica e determinando l'abbassamento delle falde freatiche ulteriormente impoverite dalla continua richiesta di acqua per uso agricolo.
Poco prima degli anni '40 gli insetticidi di uso comune erano per lo più sostanze inorganiche semplici, composti organici di origine vegetale, distillati del catrame. Un cambiamento notevole è avvenuto con l'introduzione delle sostanze organiche di sintesi a tossicità molto elevata. Questi composti hanno reso possibile un controllo chimico altamente efficace su molti organismi "dannosi" per le colture, ma il loro uso indiscriminato ha condotto in molti casi anche ad alcune conseguenze indesiderabili come rischi di tossicità per l'uomo, effetti tossici a lungo termine per la fauna selvatica, sviluppo di ceppi resistenti delle specie combattute, riduzione delle popolazioni responsabili del controllo naturale e più in generale la riduzione dell'entomofauna. Un insetticida può agire con diverse modalità: come veleno assunto con l'alimentazione, come insetticida di contatto, tramite effetti sistemici (assorbiti dalle piante e poi traslocati in quelle parti di cui l'insetto si nutre), come fumiganti (soluzioni gassose liberate nell'atmosfera e assorbite dall'insetto tramite l'apparato respiratorio). La tossicità può essere definita acuta (esposizione ad alte concentrazioni in breve tempo), cronica, (concentrazioni minori che producono effetti cumulativi a lungo termine). Gli effetti dannosi provocati da tossicità cronica sono più difficili da riconoscere; la contaminazione può avvenire anche in aree ampie ed i residui tossici possono essere accumulati nei tessuti di individui che si trovano lontano dal luogo di applicazione. La persistenza dell'insetticida dipenderà dal suo tempo di degradazione. Gli effetti di tali sostanze possono anche comportare alterazioni del comportamento, riduzione della resistenza a fattori avversi, riduzione della diversità biologica tramite l'interruzione di catene alimentari.
Lo sfruttamento intensivo di grandi porzioni di territorio ha comportato la scomparsa di tecniche quali la rotazione agraria e il sovescio ha a sua volta determinato una forte riduzione del processo di formazione dell'humus quindi di fertilità dei terreni, così da dover ricorrere alluso di fertilizzanti (nitrati, fosfati, composti potassici, ecc.). Il danno provocato da tali sostanze può manifestarsi sia livello della microflora e microfauna del suolo, sia come alterazione della composizione chimica di alcuni tessuti vegetali sviluppando maggiormente, come nel caso dei composti azotati, i tessuti vegetativi a scapito di quelli riproduttivi. Oltre a ciò lutilizzo delle "nuove" pratiche agronomiche con arature profonde ha destabilizzato drasticamente la struttura del suolo esponendolo all'azione erosiva del vento e dell'acqua. (Vedi - L'assetto strutturale degli agroecosistemi ai fini della regolazione del ciclo dell'acqua, della conservazione del suolo e della sua fertilità)
Concentrazioni alte di fertilizzanti possono inoltre raggiungere il livello della falda acquifera riversandosi poi nei corsi d'acqua, costituendo un rischio per lecosistema. La situazione degli ambienti boschivi o forestali risente di una gestione di sfruttamento mirata soprattutto alla ottimizzazione della produzione del legname. La ceduazione dei boschi o il mantenimento di fustaie monospecifiche si traduce in una perdita di risorse alimentari e di luoghi idonei alla riproduzione della fauna, in una riduzione del numero di specie animali e vegetali (perdita di biodiversità), e porta, in alcuni casi, ad un forte stato di degradazione dellintero ecosistema "bosco". (FOTO DANNI ALLE COLTURE DI GIRASOLE ) http://www.inra.fr/HYPPZ/IMAGES/7032052.jpg
Il costante incremento di consumo di combustibili fossili è responsabile della formazione delle piogge acide che contribuiscono a compromettere gran parte dei boschi e provocano l'acidificazione delle acque correnti e dei laghi. Oltre a queste forme di inquinamento chimico dobbiamo ricordare anche quello acustico e quello luminoso particolarmente presenti in vicinanza dei centri abitati.
Una forma particolare di inquinamento che provoca non pochi effetti sulle popolazioni selvatiche è quello genetico. Lintroduzione storica spontanea o artificiale di nuove specie animali per ricolonizzazione naturale o per programmi di introduzione, reitroduzione o ripopolamento di individui alloctoni interfecondi con le specie autoctone ha delle conseguenze gravissime, spesso irreversibili, sullo status delle popolazioni naturali. La perdita del patrimonio genetico puro di alcune specie costituitosi in epoche remote attraverso la selezione naturale di un ecosistema è irrimediabilmente compromessa, e in alcuni casi scomparsa. L'insorgenza di geni recessivi, l'indebolimento del sistema immunitario, la diffusione di agenti patogeni a cui le popolazioni endemiche non erano state mai esposte prima hanno causato un decremento della popolazioni indigene. Purtroppo con la liberalizzazione della circolazione delle merci alle frontiere europee il pericolo dellintroduzione di animali di dubbia purezza genetica e sanitaria è più che mai attuale e ampiamente segnalata da alcuni ricercatori sulle riviste specializzate.
Anche l'importazione di specie esotiche può provocare danni irreparabili su tutto l'ecosistema portando, in casi estremi, anche all'estinzione delle specie autoctone, ad esempio quando i rapporti preda/predatore vengano alterati. Nella nostra Provincia possiamo osservare il caso della Nutria che non avendo predatori naturali sta colonizzando ampie porzioni di zone umide arrecando gravissimi danni all'ecosistema.
CONCLUSIONI
Si ritiene essenziale rivalutare gli interventi di miglioramento ambientale, alla luce di quanto citato, e impostarli in una prospettiva più ampia della singola specie di interesse, utilizzando un approccio ecosistemico. ( FOTO TANE DI LEPRI ) http://www.inra.fr/HYPPZ/IMAGES/7032056.jpg