Biologia della Conservazione e Biodiversità: impatto umano sugli ecosistemi

Introduzione alla Biologia della Conservazione

Ci sono molte differenze tra il mondo moderno e quello in cui ci siamo evoluti come specie. La crescita della popolazione umana è strettamente legata alla rivoluzione agricola, che ha permesso la produzione di risorse invece che cercarle soltanto nel territorio. La nostra esplosione demografica è dovuta ad una migliore capacità di sfruttare il territorio, il che ci ha permesso di aumentare la nostra densità di popolazione: mentre per gli altri grandi animali le densità sono bassissime per non incorrere in competizione diretta ed indiretta, grazie alla capacità di produrre risorse siamo riusciti a superare questo ostacolo. Basta pensare poi alla comparsa della medicina e la scomparsa di predatori: senza agenti di controllo la nostra popolazione è esplosa.

L'aumento della popolazione umana ha portato ad un'alterazione della superficie terrestre: ad oggi circa il 50% delle terre sono dedicate alle rangelands e alle croplands, mentre la percentuale di superficie terrestre che si può considerare naturale (completamente inalterate dall'uomo) è pari solo al 27%.

Effetti della colonizzazione umana sulle specie

Tra gli effetti della nostra colonizzazione sulle altre specie troviamo:

• competizione con le specie che hanno nicchie parzialmente sovrapposte alla nostra e che quindi hanno meno risorse a disposizione;
• alterazione del territorio e influenza in maniera indiretta sulle altre specie, causando modificazione/alterazione della biodiversità (non si parla solo di scomparsa di specie).

Indici di impatto antropico

Il grado di impatto antropico è mappato secondo vari indici:

• densità di popolazione;
• inquinamento luminoso notturno;
• infrastrutture;
• terreno agricolo.

Le zone della Terra che sono meno impattate sono quelle non produttive e difficilmente raggiungibili.

Cumulative extinctions as % of IUCN-evaluated species 2.50 2.00 Mammals Vertebrates 1.50 Birds 1.00 Other vertebrates 0.50 Background 0.00 1500-1600 1600-1700 1700-1800 1800-1900 1900-2010 Time interval

Questo è il grafico del rischio di estinzione cumulativo, ossia il numero di specie che in percentuale sono andate estinte dal 1500, periodo dal quale iniziamo ad avere dati decenti. Il grafico presenta comunque pochi dati, e la maggior parte di questi riguarda comunque mammiferi ed uccelli perchè sono i gruppi più studiati. Nonostante l'estinzionesia un processo naturale, a partire dalla rivoluzione industriale notiamo comunque un incremento importante rispetto alla norma, considerata essere 2 specie estinte su 10k ogni 100 anni.

Ecosystem services

Sono delle categorie che sono descritte per un fine comunicativo nei confronti di coloro che non hanno studiato certe materie e che si sono distaccati ormai troppo dal mondo naturale e non si rendono conto dei cambiamenti che affliggono la natura.

Divisione dei servizi ecosistemici

I servizi ecosistemici sono divisi in:

• provisioning, approvvigionamento di risorse;
• regulating, servizi ecosistemici che fanno parte di una serie di dinamiche, come l'impollinazione per la riproduzione delle piante;
• non material benefits, come valori estetici, culturali e di ricerca scientifica;
• supporting, servizi legati alla regolamentazione dei cicli biogeochimici.

Differenza tra ecosystem people e world people

Differenza tra ecosystem people e world people:

• Le prime hanno uno stile di vita più simile a quello dei nostri antenati, quindi non usano macchinari e non hanno input energetici, sono in equilibrio con l'ambiente e ne sono anche più coscienti;
• Le seconde sono completamente distaccate dalla natura e non capiscono come funzionano gli ecosistemi.

Esempio del popolo Rapa Nui dell'isola di Pasqua e come essere delle ecosystem people sia precario in un mondo dove l'ambiente sta collassando.

Storia della conservazione

Solo a partire dal XIX secolo le persone hanno iniziato ad occuparsi di conservazione, osservando come, da un punto di vista scientifico e genetico, le cose stiano cambiando molto rapidamente.

Il padre della conservazione è considerato Soulé, e nel 1985 nasce la Society for Conservation Biology.

La biologia della conservazione stessa mischia tanti ambiti e discipline diverse al fine di prendere le migliori decisioni possibili in ambito biologico: sono considerati infatti anche gli aspetti geologici, economici, politici, sociologici e antropologici (ognuno con le sue sottocategorie).

Oggi potremmo dire che la biologia della conservazione ha una componente tecnica, che è quella biologica che si basa sulle motivazioni dietro alla conservazione e la ricerca scientifica, e una componente politica, che considera gli aspetti sociali. In particolare in questa disciplina non possiamo essere sempre sicuri e aspettare di avere tutte le informazioni prima di agire, ma dobbiamo applicare delle soluzioni basandoci sui dati del momento ottimizzando così i tempi. Si compiranno degli errori così perchè ogni ecosistema è complicatissimo e unico (considerando tutte le specie e le loro interazioni), quindi cerchiamo sempre di quantificare in maniera quanto più corretta possibile l'incertezza di ciò che è stato detto studiato nelle simulazioni e negli approcci statistici.

Di conservazione se ne occupano persone a diversi livelli, dal semplice cittadino che fa volontariato fino alle NGO e il governo stesso, che creano leggi al fine di regolamentare determinate attività e proteggere aree permettono la difesa della biodiversità. Anche gli accordi internazionali hanno un ruolo in conservazione, perchè anche se non sono vincolanti portano nel tempo a cambiamenti che hanno effetto sull'ambiente.

Principi guida della conservazione

Principi guida della conservazione:

• L'evoluzione è alla base della biologia, quindi dobbiamo conservare il naturale cambiamento degli ambienti ed evitare che sia l'uomo con le sue attività aperturbarlo, non che l'ambiente non cambi mai a prescindere dall'origine del cambiamento;
• gli ecosistemi non sono in equilibrio, nella ristrettezza della nostra vita può sembrare così ma la natura è dinamica e non c'è un equilibrio finale ma un nuovo equilibrio momentaneo;
• l'uomo fa parte del sistema che dobbiamo preservare.

Postulati della conservazione

Postulati che derivano da questi principi:

• la diversità è buona mentre l'estinzione è negativa;
• la complessità biologica è buona perchè rende gli ecosistemi meno vulnerabili e si formano più relazioni tra le varie componenti;
• l'evoluzione è buona e dobbiamo capirla e accompagnarla;
• la diversità biotica ha un valore intrinseco.

Nella biologia della conservazione siamo interessati all'aumento delle nostre conoscenze, alla comprensione migliore di alcune dinamiche e per la conservazione stessa.

Piani di conservazione

Un piano di conservazione si basa su:

• obiettivo di preservare la natura così com'è, l'uomo nota che la natura si sta alterando e quindi cerca di conservarla (non necessariamente deve estrudersi completamente);
• si inizia a concentrare lo sforzo sul capire il perchè dei cambiamenti e dell'eventuale declino, quindi si propongono approcci per conservare le specie (con o senza le attività umane?);
• iniziamo la conservazione mirando anche al benessere umano (quantificazione dei servizi ecosistemici ed economica);
• focus sulla coesistenza.

Modalità di conservazione

Ad oggi la conservazione viene svolta con diverse modalità:

• conservazione funzionale alla conservazione dell'uomo;
• conservazione come mezzo scientifico di studio e quindi separato dagli altri aspetti sociali come la politica;
• conservazione cercando di collegare la conservazione all'aspetto economico attuale.

Tutta questa varietà di scopi della conservazione viene distinta in due assi principali, ovvero per le persone/natura e conservazione/capitalismo. Emergono quindi 4 categorie:

• persone+capitalismo, conservazione per il bene delle persone e legata all'economia del presente;
• persone+conservazione, conservazione focalizzata sul benessere delle popolazioni locali, approccio più antropologico e sociale che scientifico;
• natura+conservazione, classici conservazionisti che conservano la natura a prescindere seguendo l'approccio scientifico;
• natura+capitalismo, conservare la natura ma tassarne i prodotti. LEZIONE D

Cos'è la biodiversità?

• Individuo;
• Popolazione;
• specie;
• comunità;
• ecosistema;
• bioma;
• biosfera.

Il termine biodiversità è abbastanza recente ed ha diverse definizioni; quella generale è che si tratta della diversità della vita, che può essere vista a diverse scale spaziali di differenze tra gli organismi.

Tipi di diversità

• Diversità genetica;
• Diversità fenotipica;
• Diversità di popolazione;
• Diversità di specie, come numero e variabilità;
• Diversità funzionale (ruoli ecologici, adattamento delle caratteristiche);
• Diversità delle comunità biologiche (numero di specie, composizione delle specie e abbondanza relativa di queste).

Ancora, possiamo definire diversi concetti di specie, come quella morfologica, biologica, genetica, ecologica ed evolutiva. Diversi esempi su cosa intendiamo davvero come specie, considerando il caso degli ibridi, arrivando al fatto che il concetto di specie non esiste.

Descrizione di una nuova specie

Ad oggi per descrivere una nuova specie servono tutta una serie di evidenze:

• tratti fenotipici;
• distribuzione geografica;
• adattamenti ecologici;
• DNA barcoding, un pezzo specifico di DNA che identifica la specie.

Ecological Significant Unit (ESU)

Ecological Significant Unit, una popolazione specifica di una specie che non è considerata come una specie diversa, ma che ha comunque un significato ecologico molto importante: ad esempio l'orso marsicano che è considerato una sottospecie nonostante molte differenze. Elevarlo a specie e quindi renderlo un ESU gli darebbe valore a livello di conservazione.

Due gruppi di scienziati litigano su questi argomenti: da una parte c'è chi punta a splittare sempre di più per dare rilevanza ed importanza ai singoli gruppi, mentre altri credono che continuare a dividere complichi solo le cose per tutti. Ad esempio i lemuri in Madagascar sono divisi in moltissime specie anche se queste sono interfeconde tra loro ma sono comunque considerate specie singole perchè c'è tanto interesse e ricerca. Se dividiamo una popolazione dalla specie alla quale apparteneva in principio, il significato ecologico della nuova specie può essere completamente diverso, ad esempio può essere a rischio di estinzione imminente.

Esistono circa 1.5 milioni di specie descritte, e altre 20k sono descritte ogni anno.

L'Italia è uno dei Paesi più biodiversi perchè è semi-isolata, ha afflusso di individui e ha una grande varietà di ambienti dovuti all'eterogeneità climatica, morfologica e geologica, senza contare anche la presenza di isole.

Pattern di biodiversità

La biodiversità è il rapporto tra speciazione ed estinzione e, come è ovvio pensare, questa è distribuita in modo disomogeneo nel tempo e nello spazio: in particolare troviamo dei pattern di biodiversità legati a diversi fattori:

• area, più è grande e più ci sono specie all'interno (consideriamo solo aree con lo stesso clima e alla stessa latitudine, generalmente più comuni alle basse latitudini);
• energia, ci riferiamo alla PPN (più alta a basse latitudini, dipende da T e umidità e comportano maggiore biomassa disponibile);
• seasonality coexistence, praticamente se abbiamo un po' di stagionalità (non troppo marcata) questa crea disturbo e quindi fluttuazioni nelle specie presenti, impedendo che queste creino una competizione troppo forte e permettendo quindi l'ingresso nell'habitat anche ad altre specie (è una teoria molto dibattuta);