Pieces in place for a research and monitoring program targeting the two key fish species of the establishing Ross Sea MPA

La ricerca si inserisce nel contesto degli sforzi internazionali per lo sviluppo di un piano di ricerca e monitoraggio nella RSRMPA. L'aringa antartica Pleuragramma antarctica e l’astromerluzzo antartico Dissostichus mawsoni sono riconosciute tra le specie ittiche chiave della AMP del Mare di Ross. Il silverfish è il pesce pelagico più abbondante nelle acque costiere dell'Oceano Meridionale, dove svolge un ruolo fondamentale veicolando energia tra il plancton e la comunità di predatori di vertice. A Baia Terra Nova è stata identificata un'area di nursery per questa specie, l’unica ad oggi nota in tutto il continente antartico, e per questo l'area riveste un alto valore scientifico per lo studio di aspetti cruciali poco conosciuti di riproduzione e ciclo vitale dell'Antarctic silverfish. Il toothfish è invece il più importante pesce predatore ai vertici della rete trofica, ed è oggetto di pesca commerciale. Il progetto PILOT pone le basi per un piano di ricerca e monitoraggio su queste due specie ittiche chiave a Baia Terra Nova e in aree adiacenti, fornendo un contributo scientifico alla RSRMPA e rafforzando le collaborazioni internazionali sul tema.

Obiettivi specifici del progetto: 1) Monitoraggio della nursery di P. antarctica a BTN; 2) Indagini delle potenzialità di “homing” di P. antartica mediante la caratterizzazione e l’analisi isto-morfologica delle strutture olfattive di P. antarctica; 3) Raccolta di informazioni di base su abbondanza e distribuzione di P. antarctica e D. mawsoni sotto la banchisa a BTN e in aree costiere adiacenti.

Il progetto ha incluso due attività di campo estive nell’area di Baia Terra Nova (XXXIII e XXXIV spedizione), svolte con il supporto logistico della base italiana Mario Zucchelli, ed una attività a bordo dell’imbarcazione da ricerca RV Tangaroa durante la campagna neozelandese “Ross Sea Environmental and Ecosystem Voyage 2019”. La raccolta di dati e campioni, e le analisi effettuate in Italia, hanno consentito il raggiungimento degli obiettivi progettuali come di seguito dettagliato. 

1) Monitoraggio della nursery di P. antarctica a Baia Terra Nova

Le attività sono state svolte a Baia Terra Nova alla fine del mese di ottobre e nel mese di novembre ed hanno incluso il monitoraggio di uova e larve di silverfish e attività di caratterizzazione dell’area di nursery. Proseguendo la serie storica di dati in essere da oltre 10 anni, la presenza ed abbondanza di uova e larve è stata monitorata in tre aree di riferimento: Silverfish Bay, Cape Washington e Gerlache Inlet. Rispetto alle stagioni precedenti, la presenza di uova e larve è stata confermata per le stazioni nell’area di Silverfish Bay, mentre sono state riscontrate differenze per quanto riguarda la loro distribuzione nelle altre due aree di riferimento. Nel 2017, uova e larve erano presenti in modica quantità presso Cape Washington, ed erano pressochè assenti in Gerlache Inlet. Nel 2018, uova e larve erano presenti e abbondanti in tutte le stazioni campionate.Nel secondo anno di attività, il campionamento tradizionale, eseguito secondo il protocollo standard, è stato affiancato da un campionamento visuale a mezzo di mini ROV (Remotely Operated Vehicle) progettato e realizzato dai colleghi CNR-ISSIA. I test effettuati hanno consentito di verificare i vantaggi e i limiti di questo approccio, ponendo le basi per lo sviluppo di protocolli non invasivi per il monitoraggio della nursery. 

Grazie alla collaborazione internazionale con ricercatori del KOPRI, operativi presso la Stazione coreana permanente di Jang Bogo anche durante l’inverno, è stata ampliata temporalmente l'attività di monitoraggio della nursery includendo il periodo tardo invernale, e consentendo di documentare la presenza di uova embrionate in fasi precoci dello sviluppo a Gerlache Inlet già a metà settembre. 

2) Indagini delle potenzialità di “homing” di P. antartica mediante la caratterizzazione e l’analisi isto-morfologica delle strutture olfattive di P. antarctica

Per indagare l’ipotesi che un eventuale comportamento di “homing” dell’Antartic silverfish nell’area di nursery possa essere riconducibile a segnalatori molecolari, è stata studiata la distribuzione e la concentrazione del dimetilsolfonioproponiato (DMSP) nell'area di nursery, ritenuta tra le molecole che potrebbero potenzialmente ricoprire questo ruolo. I risultati delle analisi efettuate presso i laboratori DISVVA-UNIVPM, riportano importanti fluttuazioni dei valori di concentrazione di DMSP, con livelli che vanno da sotto il limite di quantificazione pari a 1 ng/mL, fino a circa 157 ng/mL in campioni prelevati da Cape Washington. 

Lo studio del sistema olfattivo di adulto di Pleuragramma antarctica, condotto presso il laboratorio del DISTAV-UNIGE, ha consentito di ricostruire al morfologia dell’organo olfattivo e realizzare un'analisi quantitativa della densità cellulare nel bulbo olfattivo. 

3) Raccolta di informazioni di base su abbondanza e distribuzione di P. antarctica e D. mawsoni sotto la banchisa a Baia Terra Nova e in aree costiere adiacenti

L’indagine sulla presenza, distribuzione e abbondanza delle due specie target sotto lo strato di ghiaccio marino stagionale è stata implementata per mezzo di strumentazioni visive ed acustiche quali mini-telecamere di profondità munite di esca (BRUV = Baited Remote Underwater Videocamera) ed ecoscandaglio scientifico (EK60 Simrad a 38KHz single beam) state calate attraverso dei fori sulla banchisa a Gerlache Inlet e a Silverfish Bay durante le spedizioni antartiche (XXXIII e XXXIV). Le differenti impostazioni nelle quali il sistema BRUV è stato impiegato hanno permesso di fare registrazioni in colonna d’acqua e presso il fondale, rilevando la presenza di giovanili di Antarctic silverfish e di esemplari di Antarctic toothfish di medie e grandi dimensioni. L’utilizzo concomitante dell’ecoscandaglio scientifico ha permesso di effettuare una stima molto precisa dei target strength (TS) di Antarctic silverfish e Antarctic toothfish, necessaria alla validazione dei dati acustici. I dati e le informazioni raccolte rappresentano un’importante base di partenza per lo sviluppo di attività di monitoraggio a basso impatto nella RSRMPA. 

Il progetto PILOT ha inoltre previsto la collaborazione e la partecipazione di un ricercatore italiano alla campagna di ricerca neozelandese “Ross Sea Enviromental and Ecosystem Voyage 2019” condotta dal NIWA con la finalità di incrementare la conoscenza sui processi ambientali e biologici chiave della regione del Mare di Ross, migliorando le informazioni di base circa la RSRMPA. Obiettivo specifico del survey sulla fauna demersale era raccogliere dati sulle comunità ittiche di zone di scarpata per fornire al CCAMLR una base di informazioni utili alla gestione delle attività di pesca. I campionamenti, effettuati principalmente con sistemi acustici, hanno consentito di documentare la presenza di esemplari di Antarctic silverfish fino alla profondità di 1000 m. 

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Di Blasi, D. Ecology and biology of the Antarctic giant fish Dissostichus mawsoni (Pisces, Nototheniidae): reproduction, trophic role and migrations in the Ross Sea region. PhD Thesis, Tutor Marino Vacchi