Nei bacini alpini e nei bacini temporanei delle isole Svalbard vive un piccolo crostaceo capace di offrire indicazioni preziose sul futuro degli ecosistemi artici. Si chiama Lepidurus arcticus, ha poche centinaia di millimetri e depone uova in grado di resistere alle temperature estreme dell’inverno polare, quindi schiudersi durante la breve estate artica.
La sua sopravvivenza dipende da un meccanismo estremamente preciso: l’organismo deve sapere quando interrompere l’attività, entrando in dormienza, e quando riattivarsi per sfruttare le poche settimane favorevoli alla crescita e alla riproduzione. Un errore di lettura dei segnali ambientali può compromettere non solo la specie, ma l’intera catena alimentare.
Il progetto internazionale guidato dall’Università del Salento
È intorno a questo delicato meccanismo biologico che ruota il progetto internazionale “Light, Time, Clock and Clime: seasonal and climate effects on Lepidurus arcticus”, coordinato dal professor Vittorio Pasquali dell’Università del Salento, nel ruolo di Principal Investigator.
L’iniziativa è finanziata dal Research Council of Norway nell’ambito del Svalbard Strategic Grant e coinvolge ricercatori provenienti da sei università di quattro Paesi europei. L’obiettivo è capire come il riscaldamento globale stia modificando la capacità degli organismi polari di allineare i propri ritmi biologici con l’alternarsi delle stagioni.
La stabilità della luce contromutazioni ambientali
Gli organismi che abitano le regioni polari si affidano agli orologi biologici interni per riconoscere l’inverno, la primavera e la breve estate artica. Il segnale principale è il fotoperiodo, ovvero la durata delle ore di luce durante la giornata.
La luce segue un andamento astronomico sostanzialmente stabile. A mutare, più rapidamente, sono invece le temperature, la copertura di ghiaccio, la disponibilità di nutrienti e le condizioni chimico-fisiche delle acque. Nell’Artico queste trasformazioni proseguono con particolare intensità, provocando un crescente disallineamento tra i segnali percepiti dall’orologio interno e le reali condizioni ambientali.
Quando l’orologio biologico non è sincronizzato con il clima
Il pericolo è che la luce annunci una certa stagione, mentre temperature e risorse raccontano una realtà differente. Un organismo potrebbe entrare in dormienza troppo presto, riattivarsi in anticipo oppure emergere quando il cibo necessario non è disponibile.
Questo fenomeno, noto anche mismatch ecologico, può avere ripercussioni profonde. La dipendenza dagli orologi stagionali cresce con la latitudine, rendendo gli ecosistemi polari particolarmente vulnerabili agli effetti del cambiamento climatico.
Perché il Lepidurus arcticus è una specie-chiave
Il Lepidurus arcticus è particolarmente utile per studiare questi fenomeni perché occupa una posizione centrale nella rete alimentare delle acque dolci artiche. Il crostaceo si nutre di zooplancton nei laghi e stagni, ma è anche una risorsa alimentare fondamentale per diverse specie di uccelli durante la riproduzione.
Un cambiamento nei tempi di nascita, crescita e riproduzione potrebbe propagarsi lungo l’intera catena alimentare. Se il crostaceo appare troppo presto o troppo tardi, gli uccelli potrebbero non trovarlo quando hanno maggiore necessità di nutrimento per i propri piccoli.
Per questa ragione gli studiosi lo considerano una specie chiave e un possibile indicatore biologico degli effetti del riscaldamento globale sugli ecosistemi polari.
Dormienza e riattivazione al centro della ricerca
Il gruppo internazionale sta esaminando i tempi di entrata in dormienza delle uova e la loro successiva riattivazione. Il lavoro abbina osservazioni sul campo a esperimenti controllati in laboratorio, per ricostruire il legame tra fotoperiodo, temperatura e condizioni ambientali.
Nei siti di ricerca si monitorano la durata della luce, la temperatura dell’aria e dell’acqua, la chimica delle acque, la presenza di nutrienti e la densità delle popolazioni di Lepidurus. Questi dati vengono messi in relazione con il momento in cui le uova interrompono o riavviano lo sviluppo.
Programmi circannuali: l’ipotesi chiave
Uno degli elementi centrali riguarda i cosiddetti programmi circannuali, meccanismi interni che permettono agli organismi di regolare le attività in un ciclo vicino all’anno.
Si ipotizza che tali programmi offrano differenti livelli di plasticità, consentendo agli animali di adattarsi in parte alle variazioni ambientali tra un anno e l’altro. Resta da capire fino a che punto questa capacità possa compensare l’accelerazione dei cambiamenti climatici nell’Artico.
Una rete scientifica integrata tra Italia, Norvegia, Danimarca e Finlandia
Intorno al coordinamento dell’Università del Salento si è costruita una rete internazionale con competenze da quattro Paesi. Per la Norvegia partecipano l’UNIS University Centre in Svalbard e The Arctic University of Norway; per la Danimarca è coinvolta l’Università di Copenaghen, mentre per la Finlandia partecipa l’Università di Jyväskylä.
Per l’Italia, accanto all’Università del Salento, è presente anche la Sapienza Università di Roma. In totale, il progetto riunisce sei atenei e studiosi esperti in differenti ambiti della biologia e dell’ambiente.
Le competenze consolidate nel progetto
Tra i partecipanti figurano il professor Edoardo Calizza, ecologo della Sapienza Università di Roma, il professor David Hazlerigg, fisiologo dell’Arctic University of Norway a Tromsø, e il professor Stephen Coulson, zoologo dell’UNIS University Centre in Svalbard.
La rete integra inoltre la professoressa Kirsten Christoffersen, limnologa dell’Università di Copenaghen, e la professoressa Hanna-Kaisa Lakka, ecologa dell’Università di Jyväskylä. Discipline come limnologia artica, fisiologia, comportamento degli invertebrati, ecologia e cronobiologia stagionale convergono attorno allo stesso tema di studio.
Limnologia artica e studio delle acque dolci
Una parte essenziale del progetto riguarda la limnologia artica, disciplina che analizza le caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche delle acque dolci delle regioni polari.
Laghi e stagni temporanei delle Svalbard costituiscono ambienti particolarmente sensibili. Le loro condizioni possono mutare rapidamente in relazione alla temperatura, al disgelo, alla durata della stagione di rottura del ghiaccio e alla disponibilità di nutrienti. Anche variazioni apparentemente minime possono provocare conseguenze rilevanti sulle comunità di organismi che dipendono da quegli habitat.
Dodici anni di ricerche italiane alle Svalbard
Il ruolo di coordinamento assunta dal professor Vittorio Pasquali è l’esito di un percorso scientifico avviato nel 2014. Le sue ricerche artiche sono nate dalla collaborazione con l’Istituto di Scienze Polari del Consiglio Nazionale delle Ricerche, presso la base italiana “Dirigibile Italia” di Ny-Ålesund.
La stazione, situata nell’arcipelago delle Svalbard, prende nome dal dirigibile usato nella spedizione guidata da Umberto Nobile nel 1928. Da allora, le attività di Pasquali hanno seguito diverse linee di ricerca dedicate alla biologia e fisiologia degli animali polari, alcune delle quali proseguono in collaborazione con il CNR.
Dalla partecipazione al coordinamento internazionale
Dodici anni di campagne, osservazioni sul campo e collaborazioni europee hanno reso possibile una conoscenza approfondita degli ecosistemi artici. Questo percorso ha portato il professor Pasquali dal ruolo di ricercatore ospite a quello di coordinatore di una rete scientifica internazionale.
Il risultato comprende anche il posizionamento dell’Università del Salento nel contesto della ricerca europea. L’ateneo salentino ricopre ora un ruolo cruciale nello studio di uno degli ecosistemi più esposti agli effetti del cambiamento climatico.
La campagna scientifica 2026 alle isole Svalbard
La campagna di ricerca 2026, attualmente in corso, prevede il monitoraggio di laghi e stagni temporanei caratterizzati da diversi livelli di vulnerabilità ai mutamenti ambientali.
I ricercatori analizzano siti con caratteristiche diverse per capire come temperatura, durata del ghiaccio, profondità delle acque, composizione chimica e disponibilità di nutrienti influenzino lo sviluppo delle popolazioni di Lepidurus arcticus.
Il confronto tra ambienti differenti permetterà di individuare quali ecosistemi mostrino maggiore resistenza e quali siano più esposti a cambiamenti irreversibili.
Esperimenti di lunga durata presso la stazione norvegese
Oltre al lavoro sul campo, presso la AAB field station, la stazione di ricerca dell’Arctic University of Norway, sono predisposti esperimenti di lunga durata per esaminare la regolazione della dormienza.
In ambienti controllati, i ricercatori modificano la quantità di luce, la temperatura e altri parametri ambientali per verificare come le uova reagiscano a scenari climatici differenti, isolando i segnali con maggiore peso sulla riattivazione.
Risultati utili anche al di fuori dell’Artico
I risultati della ricerca possono migliorare la comprensione della vulnerabilità delle acque dolci polari, fornendo riferimenti utili anche per studi condotti in altre regioni.
I meccanismi legati alla dormienza, al fotoperiodo e alla sincronizzazione stagionale sono presenti in molte specie animali. Comprendere cosa accade alle Svalbard offre indicazioni utili per la risposta degli ecosistemi ai cambiamenti climatici anche al di fuori delle zone polari.
Il contributo dei Carabinieri forestali
Anche le attività sul campo vedono la partecipazione dell’Arma dei Carabinieri, tramite il Comando Unità Forestali, Ambientali e Agroalimentari, il CUFAA. Il personale apporta competenze nell’ambito del monitoraggio ambientale e nella tutela degli ecosistemi naturali.
La partecipazione avviene in abiti civili e con compiti tecnico-scientifici. I Carabinieri forestali assistono i ricercatori nel riconoscimento della flora, dell’avifauna e della fauna presente nei luoghi di campionamento.
Monitoraggio delle acque e dello zooplancton
Il personale dell’Arma contribuisce inoltre alla raccolta dei parametri chimico-fisici dei laghi tramite sistemi analoghi a quelli impiegati nelle aree protette italiane.
Le attività includono il campionamento dello zooplancton, la stima della densità delle popolazioni di Lepidurus e la raccolta degli esemplari per successive analisi di laboratorio. Le competenze di salvaguardia del patrimonio italiano vengono così applicate a un contesto ambientale estremo e di rilevanza internazionale.
Una cooperazione prevista dalle funzioni istituzionali
Le attività del comparto forestale, ambientale e agroalimentare dell’Arma rientrano nelle funzioni stabilite dal decreto legislativo 19 agosto 2016, numero 177.
La normativa attribuisce all’Arma compiti di studio e monitoraggio del territorio, comprendendo la raccolta, l’elaborazione e la diffusione dei dati ambientali. La presenza dei Carabinieri alle Svalbard è pienamente compatibile con le loro responsabilità istituzionali per la protezione dell’ambiente e della biodiversità.
La cornice del Trattato delle Svalbard
La collaborazione scientifica si svolge nel rispetto del Trattato delle Svalbard, firmato a Parigi nel 1920 e firmato anche dall’Italia. L’accordo attribuisce alla Norvegia la sovranità sull’arcipelago, stabilendo al contempo condizioni particolari.
Il trattato vieta usi bellici delle Svalbard, impedisce basi navali e fortificazioni, e garantisce ai paesi firmatari pari diritto di accesso per attività economiche e scientifiche, rendendo l’arcipelago un laboratorio internazionale per lo studio dell’Artico.
Dalle province italiane al Polo Nord
La collaborazione tra l’Università del Salento, il professor Pasquali e i Carabinieri forestali è ormai solida. Nel tempo ha riguardato anche la progettazione e la messa a punto di strumenti per monitorare i laghi artici.
Gli apparati sono inizialmente stati collaudati nel Parco nazionale del Gran Sasso e Monti della Laga, testati e resi pienamente operativi. Successivamente li hanno portati nelle regioni polari per l’impiego nelle campagne di ricerca alle Svalbard.
L’esperienza dimostra come tecnologie e metodologie dedicate alla tutela delle aree protette italiane possano essere adattate con successo agli ambienti estremi dell’Artico.
L’Artico come fronte advance del cambiamento climatico
Le regioni artiche costituiscono alcuni dei luoghi in cui gli effetti del riscaldamento globale si manifestano con maggiore rapidità. L’aumento delle temperature modifica la durata della neve e del ghiaccio, cambia i cicli idrici e influisce sulle risorse disponibili per animali e piante.
Comprendere cosa sta accadendo nei piccoli laghi delle Svalbard permette di prevedere processi che potrebbero interessare altre aree del pianeta. Le variazioni odierne nell’Artico possono anticipare le trasformazioni future in zone meno settentrionali.
Una biodiversità senza confini
La tutela della biodiversità non dovrebbe essere limitata da confini nazionali o da singole istituzioni. Il progetto guidato dall’Università del Salento dimostra quanto sia cruciale la cooperazione tra università, centri di ricerca, enti internazionali e agenzie responsabili della protezione ambientale.
La presenza dell’Arma dei Carabinieri accanto ai ricercatori europei rappresenta un esempio concreto di come le funzioni di tutela possano trasformarsi in cooperazione scientifica internazionale, mettendo conoscenze, strumenti e competenze al servizio della comunità scientifica.
Pasquali: «Studiare come la vita legge il tempo»
«Studiare quando un organismo decide di fermarsi e quando decide di ripartire significa esaminare come la vita interpreta il tempo», sottolinea il professor Vittorio Pasquali.
«Nell’Artico questa lettura diventa inaffidabile: la luce dice una cosa, la temperatura una diversa. Sono dodici anni che lavoro in queste isole, e il passaggio da ospite a coordinatore di una rete che riunisce sei atenei di quattro Paesi non riguarda solo me: incide sulla capacità dell’Università del Salento di guidare le reti scientifiche europee più avanzate, su uno degli ecosistemi che anticipa il cambiamento climatico».
Una ricerca per prevedere ciò che accadrà altrove
Lo studio del Lepidurus arcticus non riguarda solo la sopravvivenza di un piccolo crostaceo delle Svalbard. Tramite le uova, la dormienza e la capacità di leggere l’alternarsi delle stagioni, i ricercatori mirano a capire quanto gli organismi possano adattarsi a un clima che cambia più in fretta dei propri orologi biologici.
Il progetto unisce competenze scientifiche, tecnologie di monitoraggio e cooperazione internazionale per fornire informazioni fondamentali sulla vulnerabilità degli ecosistemi d’acqua dolce polari. Proteggere questi ambienti significa anche anticipare i cambiamenti che potrebbero interessare il resto del pianeta e offrire alle generazioni future strumenti più efficaci per affrontarli.
