The trophic role of microzooplankton in the Weddell Sea/Scotia

Studi recenti hanno dimostrato come il MCZ nei mari antartici rivesta un ruolo chiave nella dieta di numerosi organismi pelagici, dai copepodi a Euphausia superba (krill). Poco si sa però sull’importanza del MCZ come preda nei diversi periodi dell’anno e le informazioni in nostro possesso, relative solo alla dieta delle larve di krill nel periodo invernale, sono scarse e frammentarie. Il krill è l’anello centrale tra i produttori primari e i predatori di livello superiore. La sua abbondanza è però diminuita negli ultimi 30 anni in relazione sia all’estensione e durata dei ghiacci negli ultimi inverni, sia a causa di fluttuazioni legate al reclutamento. Le larve di krill appaiono durante l’estate, si sviluppano durante l’inverno e durante la primavera avviene il reclutamento della popolazione post-larvale. In contrasto con gli adulti, le larve di krill hanno meno lipidi di riserva e non possono tollerare lunghi periodi di digiuno, questo fa si che per avere uno sviluppo sufficiente debbano reperire continuamente cibo. Lo studio della dieta delle larve di krill durante tutto l’arco del loro sviluppo risulta cruciale al fine di capire la dinamica di popolazione del krill in Antartide, specialmente in considerazione dei cambiamenti climatici in atto. Al fine di comprendere meglio la dinamica delle popolazione del krill in un periodo di cambiamenti climatici come l’attuale è importante studiare la dieta delle larve di krill durante tutte le stagioni del loro sviluppo.

L’obiettivo principale di questo progetto è studiare la distribuzione della biomassa microzooplanctonica nell’Antartide occidentale, per valutare l’importanza del MCZ come fonte di cibo per le larve di krill nel sistema antartico, comparando il MCZ presente nell’acqua con gli organismi rinvenuti all’interno dello stomaco delle larve di krill.

1. Studiare la distribuzione della biomassa eterotrofa microzooplanctonica nel mare di Scozia e nell’Oceano Antartico occidentale in due diversi periodi.

2. Comparare la popolazione microzooplanctonica presente nei campioni di acqua e ghiaccio con il contenuto dello stomaco delle larve di krill.

3. Comparare i risultati delle analisi metagenomiche con quelle tassonomiche tradizionali.

4. Comparare il microzooplancton presente in quest’area antartica con quello ottenuto nel Mare di Ross nel corso degli anni passati, in maniera da valutare la variabilità regionale, sia in termini di biomassa che di composizione.

5. Aumentare il data set del microzooplancton antartico già in nostro possesso per il Mare di Ross (9 spedizioni dal 1988 al 2012).

6. Aumentare la conoscenza del ruolo trofico del microzooplancton nella rete alimentare polare.

I campionamenti di microplancton e delle larve di krill sono stati effettuati dai ricercatori tedeschi a bordo della nave oceanografica “Polarstern”, durante la spedizione invernale ANT-29/7 effettuata dal 14 agosto al 13 ottobre 2013 nell’ambito del progetto “WISKY“ (Winter Sea Ice Study on Key Species) nel Mare di Weddell.

Nell’ambito della crociera, sono stati raccolti 68 campioni di ghiaccio e 6 campioni di acqua nella zona Mare di Scozia e Mare di Weddell. Quindici campioni di ghiaccio sono stati presi nell’area denominata ICE CAMP 1, 53 nell’area ICE CAMP 2 e 6 campioni di acqua da un buco effettuato in prossimità di ICE CAMP 2.

Nell’area ICE CAMP 1 i prelievi sono stati effettuati in cinque siti diversi (A, B, C, D, E) e in ciascun sito sono state prelevate tre carote (A1-A3, B1-B3, C1-C3, D1-D3, E1-E3) (Fig. 1). Nell’area ICE CAMP2 sono stati effettuati tre transetti nel ghiaccio, denominati EB (EB1-EB8), ROV (ROV1-ROV9) e POL (POL1-POL11) (Fig. 2).

Per ogni stazione sono state effettuate due carote della lunghezza di circa 1 metro e diametro di 20 cm. Le carote sono state sezionate in due parti, 0-10 cm e 10-100 cm. I diversi spezzoni di ogni coppia di carote sono stati scongelati con l’aggiunta di acqua di mare filtrata 0.2 µm. Per i campioni sotto la ghiaccio sono stati raccolti 5-10 Litri d’acqua mediante una pompa. Tutti i campioni di acqua sono stati concentrati con una maglia da 10 μm e ridotti a 250 ml, quest’ultimi sono stati fissati con una soluzione di formaldeide tamponata con CaCO₃ (concentrazione finale 4%).

I campioni di ghiaccio e di acqua sono stati analizzati per lo studio della componente microfito e microzooplanctonica. 

Dalle analisi effettuate è risultato evidente come il microplancton simpagico nel Mare di Weddell presenti abbondanze elevate mentre il popolamento nell'acqua libera è risultato particolarmente scarso. Le analisi del popolamento simpagico hanno confermato come, anche in inverno, questo rivesta un ruolo chiave all'interno del sistema trofico antartico.

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Monti-Birkenmeir M., Diociaiuti T., Fonda Umani S., Meyer B. (2017) Microzooplankton composition in the winter sea ice of the Weddell Sea. Antarctic Science. https://doi.org/10.1017/S0954102016000717