Domande frequenti (FAQ)
sull'ecologia dell'acqua

Cos'e' l'ecologia?

L'ecologia è lo studio sulle interazioni fra gli organismi ed il loro ambiente: varie specie differenti vivono nello stesso posto, interagendo fra loro stesse e con il loro ambiente formano insieme un ecosistema. All'interno di un ecosistema ci sono parecchie catene alimentari. Una catena alimentare è una descrizione di quali specie in un ambiente consumano quali specie (piante, animali o entrambi). Un ecosistema sano ha diversi organismi che svolgono ruoli differenti in vari cicli alimentari. Se l'ecosistema perde uno dei suoi membri, si può blocare. Per esempio, se i gufi nella catena alimentare della foresta morissero, i roditori potrebbero cominciare a moltiplicarsi ad una velocità enorme, saturando la zona ed esaurendo risorse che anche altri animali usano. 
Gli ecologi sono quelli che studiano le interazioni fra gli organismi ed il loro ambiente all'interno delle catene alimentari o di altre relazioni ecologiche. Studi sul campo sono un componente essenziale di questo lavoro. Eseguono anche esperimenti del laboratorio, nelle riprodotte condizioni di campo. Gli ecologi spendono la maggior parte del tempo a studiare ambiente e comunità naturali, ma alcuni si occupano di ecologia applicata, usando la conoscenza ecologica in ecosistemi diretti dagli esseri umani, conosciuti comunemente come gli agro-ecosistemi.

Quali tipi di ambienti acquatici esistono?

Esistono due tipi di ambienti acquatici in grado di sostenere la vita: aree ad acqua salata e aree ad acqua dolce. I principali tipi di organismi che si trovano negli ambienti acquatici sono determinati dalla salinità dell'acqua. Salinità significa la quantita' di sali dissolti in un volume di acqua. Ecco perchè le zone di vita acquatica si dividono fra aree ad acqua dolce e aree ad acqua salata. 
Un esempio di un ambiente ad acqua salata o zona marina di vita è una barriera corallina. Un esempio di un ambiente ad acqua dolce è un lago.

Quali tipi di aree vitali ad acqua dolce esistono?

Le più grandi zone vitali ad acqua salata sulla terra non sono molto difficili da trovare, in quanto sono negli oceani. Essi coprono circa il 71% della superficie terrestre e sono molto importanti per la conservazione della la vita sulla terra. Gli oceani giocano un ruolo importante nel ciclo idrologico, dal momento che le precipitazioni (piogge) consistono in acqua oceanica evaporata, e nella regolazione del clima sulla terra. Gli oceani inoltre partecipano ad altri cicli della materia. Essi costituiscono l'ambiente vitale per circa 250.000 specie di piante marine ed animali. Purtroppo, sono anche depositi per i rifiuti degli esseri umani, perché poiche' le acque (inquinate) di tutti i corpi interni finiscono negli oceani. 
Gli oceani possono essere divisi in zona litoranea e mare aperto. Qui saranno elencati e schematicamente descritti i vari tipi di zone vitali che si trovano nella zona litoranea e nell'oceano aperto.

Zone vitali costiere

La zona litoranea costituisce soltanto il 10% dell'ambiente oceanico, ma contiene il 90% di tutte le specie marine. Le zone litoranee sono le zone vitali più ricche di nutrienti degli oceani. 
Esse possono essere divise in zone vitali diverse: una zona vitale che si può trovare in un'area costiera è un estuario. Gli estuari sono zone di acque costiere in cui l'acqua di mare si mescola con d'acqua dolce di corsi d'acqua e fiumi interni. 
Le temperature ed i livelli di salinità degli estuari dipendono sempre dalle dimensioni del flusso di acqua salata proveniente dagli oceani e dell'acqua dolce proveniente dai corsi d'acqua. 
Un'altra area vitale che si trova in una zona costiera sono le paludi costiere. Una palude è una terra coperta di acqua salata tutto l'anno o una parte di esso. Le paludi costiere sono zone vitali per un certo numero di specie e noti luoghi di riproduzione. Aiutano il mantenimento della qualità delle acque costiere filtrando e facendo sedimentare le sostanze inquinanti e le sostanze nutrienti. Sono particolarmente importanti perché proteggono la costa dalle inondazioni e da danni e erosioni causati dalle tempeste. Negli Stati Uniti ci sono molte paludi costiere, per esempio baie e lagune. Alcuni esempi di specie animali e vegetali che si trovano comunemente nelle paludi costiere sono erbe e gamberi. 
Lungo i litorali tropicali in cui c'e' troppo limo per una palude costiera possiamo trovare acquitrini. Essi contribuiscono a proteggere la linea costiera dall'erosione e offrono alloggio ad oltre 2.000 specie di pesci, uccelli e piante. 
Nelle acque costiere chiare e calde dei tropici e dei subtropici, si possono formare barriere coralline. Esse sono le zone acquatiche vitali piu' biologiche: in esse molte specie vivono e si interagiscono tra loro in complessi rapporti ecologici. Un esempio di grande barriera corallina è la grande barriera Australiana.

Aree vitali a largo degli oceani

Il mare aperto contiene soltanto circa 10% di tutte le specie marine. L'oceano aperto è diviso in tre zone vitali, la zona eufotica, la zona batiale e la zona abissale. Tale suddivisione si basa sulla penetrazione di luce solare. 
La zona eufotica è lo strato oceanico superiore, dove le specie produttive producono l'ossigeno. I livelli di nutrienti sono bassi ed i livelli di ossigeno dissolto sono alti. La zona eufotica forma circa il 90% della superficie oceanica, ma soltanto circa il 10% delle specie di pesci esistenti vivono in essa. I livelli di penetrazione di luce solare in questa zona oceanica sono elevati. 
La zona batiale è legermente illuminata e la zona abissale è molto scura. Queste zone si trovano esclusivamente in mare aperto e non contengono alcuni produttori, a causa della mancanza di luce solare penetrante. Nella zona abissale l'acqua è molto fredda ed i livelli di ossigeno dissolto sono molto bassi. Ci sono livelli elevati di nutrienti che sostengono molte specie che vivono in mare aperto. Sotto la zona abissale, sul fondo dell'oceano, ci sono molte specie di decompositori, che trasformano il materiale organico degli organismi oceanici morti in sostanze nutrienti. L'oceano aperto ha una produttivita' molto alta e ciò rende le zone vitali suddette pittosto importanti.

Aree vitali dell'oceano:

Quali aree vitali esistono nell'acqua dolce?

Le aree vitali d'acqua dolce si trovano in acque con una concentrazione di sale dissolto inferiore all'1%. L'acqua dolce si divide in corpi fermi, quali i laghi, stagni e paludi ed corpi in movimento, quali fiumi e corsi d'acqua. Soltanto l'1% della superficie terrestre è coperto di d'acqua dolce. Tuttavia, circa il 41% di tutte le specie conosciute di pesci vivono in acqua dolce. Lo scorrimento dell'acqua sul terreno la rifornisce di sostanze nutrienti, quali azoto e fosforo, dal momento che le zone d'acqua dolce sono vicine agli ecosistemi terrestri (interni). 
Daremo qui di seguito un elenco e un descrizione schematica dei vari tipi di zone vitali che si possono  trovare nei corpi acquatici fermi o in movimento.

Zone vitali in corpi d'acqua dolce fermi

Laghi e stagni sono corpi grandi, naturali di acqua ferma. Sono alimentati pricipalmente dalla pioggia e dallo scioglimanto delle nevi e formano varie zone vitali differenti. 
La prima zona vitale nei laghi ad acqua dolce si chiama zona littorale. Essa si trova in prossimita' della superfice, dove crescono piante acquatiche. È la zona più produttiva di un lago, perché puo' usufruire di abbondante luce solare e ricevere sostanze nutrienti dallo scorrimento superficiale. La zona littorale sostiene piante galleggianti, piante emerse, piante sommerse e fitoplancton. Ci sono inoltre grandi quantità di organismi decompositori e di alcune specie animali, quali rane, pesci e insetti. 
Sotto la zona vitale litoranea si trova la zona vitale limnetica, cioè la zona sulla superficie del lago, estesa fino alla profondità alla quale puo' penetrare luce solare. A seconda delle sostanze nutrienti disponibili contiene fito e zooplancton e varie specie dei pesci. 
Sotto la zona vitale limnetica si trova la zona vitale profonda. Essa è costituita dall'acqua profonda e scura che non può essere raggiunta dalla luce solare. In tale zona si possono trovare soltanto i pesci che possono sopravvivere negli ambienti più freddi e buii. 
Per concludere, sul fondo dei corpi di acqua dolce c'è un'altra zona vitale denominata zona vitale bentonica, abitata pricipalmente abitata da organismi decompositori e larve di insetti.

Zone vitali in corpi d'acqua in movimento

I corpi fluenti di acqua dolce, quali i fiumi ed i torrenti, fanno da spartiacque per l'acqua delle precipitazioni. Questa acqua diventa di scorrimento superficiale e fluisce con i fiumi ed i torrenti verso il mare. Questo flusso di acqua superficiale al mare avviene in tre zone vitali differenti: tulle queste zone vitali sono dotate di proprie condizioni ambientali, che inducono le caratteristiche delle specie a variare all'interno delle tre zone. 
Nella prima zona vitale correnti di acqua chiara e fredda scorrono in cascate e rapide. Mentre l'acqua cade, dissolve grandi quantita' di ossigeno contenuto nell'aria. In tale zona vitale specie di piante come le alghe e i muschi e specie di pesci come la trota sono i piu' comuni. In tali correnti vivono poche specie di plancton ed i pesci sono solitamente a corpo piatto. 
Nella seconda zona vitale si trovano corsi d'acqua più larghi e più profondi e pochi ostacoli. L'acqua è più calda ed il tenore di ossigeno più basso, quindi questa zona vitale puo' sostenere più specie di produttori, come il fitoplancton. 
Nella terza zona i corsi d'acaua fluiscono fiumi ancora più larghi e profondi, che attraversano valli pianeggianti. L'acqua in questa zona vitale ha un tenore di ossigeno più basso e raggiunge temperature piu' elevate rispetto all'acqua delle prime due zone. I fiumi ed i corsi d'acqua si muovono lentamente e contengono produttori, quali le alghe ed il cianobatterio, così come piante acquatiche prive di radici. A causa dell'erosione terrestre l'acqua è spesso fangosa e piena di solidi in sospensione. 
I corpi d'acqua dolce in movimento ricevono solitamente le loro sostanze nutrienti dallo corrimento superficiale.

Zone vitali ad acqua dolce:

Quali specie vivono nelle zone vitali acquatiche e come interagiscono?

Sia le zone vitali ad acqua salata che quelle ad acqua dolce contengono un'ampia varietà di organismi, che interagiscono tra loro in varie catene alimentari. Una catena alimentare è un sistema in cui determinati organismi consumano altri organismi, piante o animali, fino a formare un sistema sostenibile in cui ogni specie e' in equilibrio e c'e' sovrapopolazione. 
I principali tipi di organismi negli ecosistemi acquatici sono organismi galleggianti e molto piccoli chiamati plancton, organismi che nuotano molto denominati nekton, organismi che vivono in acque profonde chiamati decompositori e bentoni, come i batteri. 
Il plancton è un organismo che sostiene molte specie, perché viene mangiato. Il fitoplancton è il genere più importante di plancton, perché consiste nei produttori. Ciò significa sostanzialmente che produce la materia che sosterrà la vita degli altri organismi acquatici, come l'ossigeno. Il fitoplancton è inoltre il tipo di plancton maggiormente mangiato. Le altre specie di plancton sono metà-produttori (nanoplancton) o consumatori (zooplancton). 
Il nekton è un gruppo di consumatori più grandi che nuotano, essi mangiano il plancton o altri consumatori. Esempi di nekton sono i pesci e le tartarughe. 
Esempi di bentoni, organismi che vivono sui fondali marini sono ostriche ed aragoste. 
I decompositori hanno un solo dovere all'interno di un ecosistema acquatico: suddividere (decomporre) il materiale organico. Decompongono il corpo di animali e piante morte in composti nutrienti, che possono essere usati dai produttori per costruire sostanze che sostengono la vita.

Per semplificare la spiegazione abbiamo aggiunto qui di seguito una rappresentazione schematica:

(le frecce rappresentano i flussi di materia e le frecce tratteggiate rappresentano i consumi)

Ricorda che i deconpositori non iniziano la propria attivita' di deconposizione finche' i consumatori sono morti.

Quali sono i fattori limitanti per la vita acquatica?

Gli ambienti acquatici presentano molti vantaggi. L'acqua ha molte proprietà ed è quindi un tipo unico di ambiente in cui vivere. 
La pressione dell'acqua fornisce il supporto fisico. Le variazioni termiche sono molto limitate, questo riduce il rischio per gli animali acquatici di surriscaldarsi o asciugarsi. Le sostanze nutrienti richieste sono prontamente disponibili, perché sono dissolte nell'acqua. Quando le tossine entrano nell'acqua sono rapidamente convertite o disperse. 

Questi sono tutti aspetti molto positivi della vita sott'acqua. Tuttavia, ci sono anche fattori che limitano la vita acquatica. I fattori che determinano quali forme di vita possono essere sostenute in una zona vitale acquatica sono: 
- temperatura 
- accesso a luce solare 
- tenori di ossigeno dissolto 
- disponibilità delle sostanze nutrienti, quali azoto e fosforo 

La temperatura dell'acqua di solito decresce con la profondità dell'acqua, perché meno luce solare penetra nell'acqua a profondità elevate. La maggior parte degli organismi acquatici hanno una gamma limitata di tolleranza ai mutamenti di temperatura. Ciò è tutto quello di cui hanno bisogno, dal momento che le temperature subiscono facilmente grandi variazioni sotto la superficie dell'acqua. Tuttavia, quando avvengono improvvisi cambiamenti di temperatura, cio' ha un effetto significativo sulle prestazioni e sulla sopravvivenza degli organismi acquatici. 
La luce solare può penetrare nell'acqua soltanto fino ad una profondità di circa 30 metri sotto la superficie. I produttori hanno bisogno di luce solare per produrre l'ossigeno ed altre sostanze necessarie per sostenere i consumatori. La produzione può avvenire soltanto nella zona in cui può penetrare la luce solare. La materia sospesa può interferire con la penetrazione della luce solare nell'acqua. Ciò può ridurre la dimensione della zona in cui avviene la produzione. 
L'ossigeno entra nell'ecosistema acquatico dall'atmosfera ed a causa della produzione del (fito)plancton. I livelli di concentrazione dell'ossigeno derivanti dall'ossigeno atmosferico sono influenzati dalla temperatura dell'acqua. Quando i livelli dell'ossigeno dissolto scendono al di sotto di 3 ppm molti consumatori, quali i pesci e lo zooplancton, muoiono. 
Ciò rende la temperatura dell'acqua e l'ossigeno disciolto fattori limitanti molto importanti nelle zone vitali acquatiche. I livelli dell'ossigeno, come la temperatura, diminuiscono con la profondità. 
Gli apporti nutritivi sono solitamente soddisfacenti negli ecosistemi d'acqua dolce. Tuttavia, in oceani aperti le sostanze nutrienti sono spesso difficili a ottenere e sono quindi un fattore limitativo importante per la produttivita' nelle zone vitali acquatiche. 
Il fosforo la principale sostanza nutriente limitativa nelle zone vitali d'acqua dolce, mentre l'azoto è la principale sostanza nutriente limitativa nelle zone vitali ad acqua salata.

Qual'e' l'impatto degli esseri umani sulle zone vitali acquatiche?

Il desiderio degli esseri umani di vivere vicino al litorale ha contribuito alla degradazione delle zone vitali acquatiche. Oggi, circa due terzi della popolazione mondiale vive in prossimita' della costa. La gente ha prosciugato paludi ed altre zone costiere, per guadagnare terra per lo sviluppo urbano. 
La maggior parte dei corpi d'acqua ora sono molto inquinati, dal momento che abbiamo scaricato per molto tempo acque reflue in essi, prima di realizzare che questo era molto dannoso per la qualità dell'acqua. Le zone vitali costiere di vita sono particolarmente sensibili a contaminazione tossica, perché costituiscono un deposito per antiparassitari, metalli pesanti ed altre sostanze inquinanti, che presto raggiungeranno livelli elevati. Gli scoli provenienti dagli impianti di fognatura e da altri sistemi di trattamento di acque reflue stano minacciando al giorno d'oggi tutte le zone vitali acquatiche e stiamo provando duramente a risolvere tale problema. 
Un'attività umana che minaccia seriamente la vita nelle zone acquatiche e' la pesca. La gente non sa quando dovrebbe fermarsi, quindi l'eccessiva pesca si è transformata in un problema comune negli oceani, così come nelle acque interne. 
Stiamo intensamente provando a proteggere le barriere coralline ora, perché siamo responsabili della distruzione di circa 10% delle barriere coralline esistenti nel mondo. Esse sono gli ecosistemi il più ampiamente sviluppati sulla terra con una varietà enorme di specie animali e vegetali. Tuttavia la loro protezione è complessa e costosa. Soltanto la metà dei paesi aventi barriere coralline dispone dei mezzi per proteggerle. 
Paludi e acquitrini stanno sparendo perché la gente li trasforma in terreno coltivabile, o li usa per estrazione, silvicoltura, estrazione di petrolio e gas e per la costruzione di autostrade. Molte paludi sono già state traformate. Oggi le organizzazioni che si occupano della natura stanno provando a ristabilire le paludi, ma i costi di sostituzione delle paludi sono elevati e non e' garantito che le paludi ricostruite siano identiche a quelle naturali che una volta sorgevano nella stessa zona.

Per ulteriori effetti sugli ecosistemi di acqua dolce vai a lla pagina dei nutrienti in acqua o dai un'acchiata alle definizioni che hanno qualcosa a che fare con l'inquinamento dell'acqua.

Per la terminologia riguardante l'acqua vai al nostro glossario dell'acqua o torna al sommario delle domande frequenti.