Sapere Scienza

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Le piante marine come possono difendere la costa dall'erosione?

5 Giugno 2019

Il mondo che si nasconde al di sotto della superficie del mare è per molti sconosciuto. Non fa eccezione la vegetazione marina. Non esistono solo alghe ma vere e proprie piante e, la loro presenza, può rivestire un ruolo importante nella protezione delle spiagge dal fenomeno dell'erosione, legato in parte anche all'innalzamento del livello del mare. La loro azione è quantificabile? Grazie ai ricercatori del MIT-Massachusetts Institute of Technology, per la prima volta, è stato possibile misurare il meccanismo che rende queste praterie sottomarine delle utili e preziose barriere.

 

 

 

Un esempio di pianta marina del nostro territorio: la posidonia

 

Prima di descrivere lo studio svolto negli Stati Uniti, rimaniamo ancora nell'area mediterranea per parlare di una pianta marina che cresce anche nell'ambiente costiero italiano: la posidonia (Posidonia oceanica). Camminando lungo una spiaggia vi sarà capitato di incontrare dei cumuli di foglie marroni a forma di nastro, montagnette dall'odore poco gradevole. Tecnicamente sono chiamate banquette, resti di posidonia che hanno raggiunto la terraferma. Questa è, come accennato, una pianta endemica del Mar Mediterraneo e forma grandi praterie sottomarine. È costituita da radici che la ancorano al fondale, un fusto (il rizoma) che fa da organo di riserva di sostanze che contribuiscono a far crescere la pianta e fasci di foglie nastriformi che in autunno, tra settembre e ottobre, perdono la capacità di effettuare la fotosintesi, diventano brune, si staccano e, per azione del moto ondoso, si accumulano a riva.
Le praterie di posidonia sono incluse nella lista degli habitat prioritari protetti dalla Direttiva Habitat della Comunità Europea (Direttiva 92/43/CEE) e sono considerate SIC-Siti di Importanza Comunitaria. Per quale motivo è fondamentale la loro conservazione? Sono aree in cui pascolano numerose specie di pesci, crostacei, molluschi ed echinodermi: sono quindi un tesoro di biodiversità. Questi vegetali riescono a catturare carbonio, sia con la loro stessa biomassa, sia filtrando il materiale organico più fine dell'acqua che li circonda. Inoltre la loro struttura, come hanno dimostrato gli esperimenti dei ricercatori del MIT, è una barriera che protegge il litorale dall'erosione.

 

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In che modo le piante marine frenano l'erosione?

 

La nuova ricerca, riassunta in due lavori pubblicati rispettivamente su Coastal Engineering e Journal of Fluids and Structures, quantifica per la prima volta, attraverso esperimenti e creazione di modelli matematici, quanto estesa e densa debba essere una prateria di piante marine per smorzare le onde in maniera adeguata in determinate condizioni geografiche, climatiche e oceanografiche.
Gli scienziati hanno usato modelli fisici e numerici per analizzare come le piante marine e le onde interagiscano a seconda della densità di individui vegetali, della lunghezza delle foglie a nastro e del moto ondoso. Lo studio descrive come il movimento delle piante cambi a causa della rigidità delle foglie, del periodo e dell'ampiezza d'onda, fornendo una precisa previsione dell'attenuazione delle onde che attraversano le praterie. In confronto a precedenti lavori, questa è una modellizzazione più realistica che tiene conto di numerosi fattori e riproduce le condizioni del mondo reale, dando origine a una piattaforma per testare progetti di recupero delle praterie di piante marine e per ottimizzarne i benefici.
Inoltre la validità del modello è stata verificata con il confronto dei dati provenienti dall'analisi di una prateria di Posidonia oceanica dell'isola di Maiorca, in Spagna, proprio nel mar Mediterraneo, dove la vegetazione sottomarina riesce a ridurre la forza delle onde in media di un fattore pari al 50%. Le osservazioni e le predizioni sono state concordanti mostrando il modo in cui la forza delle onde e il movimento delle piante vari seguendo la distanza dal bordo della prateria, dalla parte più esterna verso l'interno.

 

Un più attento recupero delle praterie sottomarine

 

I risultati potranno essere di grande supporto per la programmazione di interventi di recupero delle praterie di piante marine, spesso ritenuti troppo costosi. Grazie a queste analisi è stato dimostrato che un'area più piccola, quindi più economica, può essere in grado di fornire il giusto livello di protezione dall'erosione costiera. In altre aree, invece, l'analisi potrebbe far comprendere che il recupero non sia conveniente perché le caratteristiche delle onde in quel luogo limiterebbero l'efficacia delle piante.
Frédérick Gosselin, professore di ingegneria meccanica del Polytechnique di Montréal, in Canada, non coinvolto nello studio, ha parlato degli scienziati autori della ricerca e del loro lavoro: "Sono stati i primi a combinare questi due tipi di flusso [correnti stabili e onde oscillanti, N.d.A.], che sono ciò a cui le piante reali sono solitamente soggette. Nonostante la complessità che si è aggiunta, hanno chiarito veramente la fisica e definito differenti regimi di flusso con differenti comportamenti". Il professore ha aggiunto: "Questa linea di ricerca è critica. Gli sviluppatori territoriali fanno presto a riempire e dragare le zone umide senza pensare tanto al ruolo che questi ambienti svolgono. Questo studio dimostra come la vegetazione sommersa abbia un preciso e quantificabile effetto nello smorzare le onde in arrivo. Ciò significa che possiamo valutare esattamente quanto una prateria protegga la costa dall'erosione. ...Questa informazione permetterebbe ai nostri legislatori di prendere decisioni migliori".

 

La distribuzione e la sensibilità alle attività antropiche rendono la posidonia anche un ottimo bioindicatore della qualità delle acque marine costiere. Per sorprendervi davanti a questa capacità delle piante, vi consigliamo di acquistare e leggere "Il biomonitoraggio: come le piante 'leggono'l'ambiente'" di Franca Tommasi e Nunzio Dipierro, pubblicato nel numero di aprile 2018 di Sapere.

 

Credits immagine: Alberto Romeo, licenza Attribution ShareAlike 2.5 via Wikimedia Commons

copertina   maggio-giugno 2019

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