Gli ecosistemi crescono in maniera indipendente dalla dimensione corporea degli organismi che li compongono
Un recente studio, pubblicato su Nature Communications e curato da Lorenzo Fant dell’OGS e Giulia Ghedini dell’Instituto Gulbenkian de Ciência (Lisbona), offre una nuova prospettiva sulle modalità con cui i singoli organismi e gli interi ecosistemi crescono e metabolizzano energia.
Lo studio parte dall'osservazione delle dinamiche di sviluppo del fitoplancton marino in laboratorio. Questi minuscoli organismi, grazie ad un'ampia variabilita' delle loro dimensioni, offrono un modello ideale per comprendere il legame tra il metabolismo individuale e crescita ecosistemica.
Lo studio ha dimostrato che, anche se le singole specie che popolano un ecosistema variano notevolmente in dimensioni, il metabolismo dell’intero sistema vivente non ne è influenzato. Diversamente, l’attività metabolica totale e la crescita dell’ecosistema dipendono quasi esclusivamente dalla biomassa totale, dalle risorse disponibili e della competizione interspecifica. Ciò vale sia per le monocolture (una sola specie) sia per le comunità di organismi diversi.
La ricerca pone le sue fondamenta sulla relazione sub-lineare tra metabolismo, crescita e taglia degli individui. Secondo tale osservazione gli organismi più grandi, in proporzione, utilizzano meno energia per unità di massa rispetto a quelli più piccoli. Una relazione simile si può osservare anche quando si confrontano i tassi di crescita e in proporzione gli individui piccoli crescono più velocemente di quelli grandi. Sebbene esseri viventi di dimensioni diverse mostrino tassi metabolici variabili, per gli ecosistemi tali differenze sembrano svanire e il consumo di energia appare indipendente dalla taglia degli individui al loro interno.
Dalla ricerca emerge, infatti, che il tasso metabolico di un ecosistema non cambia drasticamente al variare della composizione e delle dimensioni delle specie presenti al suo interno. Al contrario, gli ecosistemi mantengono tassi di consumi e crescita simili l’uno con l’altro, anche quando le dimensioni degli organismi che li compongono sono molto differenti.
Gli autori dello studio sostengono che ciò è possibile grazie alla competizione tra specie, che permette di regolare e bilanciare il metabolismo complessivo di un ecosistema. Con l’aumentare della biomassa, la concorrenza per le risorse a disposizione e le interazioni tra gli individui rallentano il metabolismo generale eliminando le differenze tra gli individui. È dunque questo il motivo principale per cui il tasso metabolico degli ecosistemi rimane relativamente stabile nonostante le variazioni nella composizione per specie.