Cos e` la. biodiversità? Corso di Ecologia a cura di Renato Casagrandi e Marino Gatto. Modulo 12 di 12: Conservazione degli ecosistemi e biodiversità

Transcript

1 Cos e` la biodiversità?

2 I livelli di biodiversità Diversità genetica Diversità interspsecifica Diversità ecosistemica

3 Quante specie ci sono?

4 Quante specie conosciamo? 1,8 milioni di specie catalogate Stima del numero di specie esistenti: 3-30 milioni

5 indici di biodiversità Ramon Margalef ( )

6 Gradienti di diversità: Nord-Sud N. specie di formica dai tropici verso il polo nord Brasile 222 Trinidad 134 Cuba 101 Utah 63 Iowa 73 Alaska 7 Alaska artico 3 # specie di pesci: Grandi Laghi Nord America 172 America Centrale 456 Rio delle Amazzoni > 1000 # specie di alberi in 2 ettari di foresta: temperata15 pluviale200

7 # specie di uccelli nidificanti nelle diverse regioni del Nord America Gradienti di diversità: Nord-Sud

8 Invertebrati foresta di Ashdown (UK) Altri gradienti di diversità Altitudine Qualità dell ambiente fisico-chimico Est-Ovest (?) Uccelli in Nuova Guinea

9 E.O. Wilson La biodiversità nelle isole R.H. MacArthur

10 L effetto area

11 L effetto distanza Specie di uccelli (arcipelago Nuova Guinea)

12 Dinamica del numero di specie su un isola dati teoria Curve di ricolonizzazione di quattro isole a mangrovia (Florida Keys) effetto area e distanza alla luce della teoria

13 perdita di biodiversità

14 Galapagos, il paradiso è in pericolo (Corriere della Sera, 24 gennaio 2001)

15 Tassi di estinzione Tempo di vita medio di una specie animale ricavata dai record fossili: 1-10 milioni di anni Dai tassi di estinzione documentati nel secolo scorso si ricava una riduzione del tempo di vita media a anni Dai tassi di estinzione correnti si ricava un tempo di vita medio per uccelli e mammiferi di anni Percentuale del numero globale di specie minacciate di estinzione Uccelli Mammiferi Pesci Piante Estinzioni documentate, dal 1600 ad ora Taxa Estinzioni isole Estinzioni Terraferma Estinzioni Oceani Totale %Estinzioni in isole % Taxon estinta Mammiferi Uccelli Rettili Anfibi Pesci Molluschi Invertebrati Piante

16 Il Dronte o Dodo di Mauritius (estinto nel 1660)

17 Il piccione viaggiatore (estinto nel 1914)

18 La distribuzione della biodiversità Myers et al. Nature (2000) Biodiversity hotspots for conservation priorities Il 44% di tutte le species di piante vascolari e il 35% di tutte le specie in quattro gruppi di vertebrati sono ospitate in 25 hotspots che comprendono solo l 1.4% della superficie emersa della terra.

19 Importanza percentuale delle cause di estinzione e di minaccia per le specie di uccelli mondiali. Specie estinte Specie minacciate Distruzione dell habitat 20% 60% Introduzione specie esotiche 22% 12% Caccia 18% 11% Cattura per commercio (animali domestici e zoo) 1% 9% Malattie 1% 1% Inquinanti e pesticidi 0% 1% Disturbo umano 0% 2% Uccisione accidentale 1% 1% Causa sconosciuta 37% 3% 100% 100% Cause di minaccia delle specie in pericolo negli Stati Uniti. Per ciascuna causa è indicata la percentuale delle specie, sottospecie o popolazioni per cui essa costituisce pericolo di estinzione. Le categorie in cui sono suddivise le cause di minaccia non sono mutuamente esclusive e quindi la somma delle diverse percentuali può essere maggiore di 100. Le specie considerate costituiscono il 75% delle specie minacciate negli Stati Uniti. Tutte le specie Vertebrati Invertebrati Piante Degradazione e distruzione 85% 92% 87% 81% dell habitat* Introduzione specie esotiche 49% 47% 27% 57% Inquinamento 24% 46% 45% 7% Sovrasfruttamento 17% 27% 23% 10% Malattie 3% 11% 0% 1% * il disturbo antropico associato alle attività ricreative, sportive e militari è incluso nella degradazione dell habitat

20 1. DEGRADAZIONE e DISTRUZIONE dell HABITAT 2. INTRODUZIONE SPECIE ALLOCTONE presenza, distribuzione e abbondanza della fauna selvatica 3. ATTIVITÀ DI PRELIEVO interazioni interspecifiche 4. TURISMO

21 1. DEGRADAZIONE e DISTRUZIONE dell HABITAT CAMBIAMENTI di USO del SUOLO FRAMMENTAZIONE e PERDITA di HABITAT DECLINO ed ESTINZIONE di SPECIE relazione area-specie edge effect vulnerabililità ad episodi critici difficoltà di ricolonizzazione

22 Xingu river Caratteristiche di un habitat frammentato

23 La distruzione e frammentazione degli habitat èormai veloce August June July (Landsat 4) 2) 7)

24 La saga della soia August February June

25 Percentuale delle specie, sottospecie o popolazioni che sono minacciate da diversi tipi di degradazione e distruzione dell habitat negli Stati Uniti. Le categorie in cui sono suddivise le cause di minaccia non sono mutuamente esclusive e quindi la somma delle diverse percentuali può essere maggiore di 100. Tutte le specie (n=1207) Vertebrati (n=329) Invertebrati (n=155) Piante (n=723) Agricoltura 38% 40% 57% 33% Pascolo bestiame 22% 17% 10% 33% Estrazione di minerali, petrolio e gas 11% 12% 31% 11% Taglio del legname 12% 16% 25% 7% Sviluppo di infrastrutture 17% 16% 12% 20% Costruzione e manutenzione di strade 15% 15% 10% 17% Attività militari 4% 2% 1% 5% Attività ricreative e sportive 27% 16% 19% 33% Veicoli fuoristrada 13% 6% 12% 16% Sviluppo rete idrica 30% 47% 66% 15% Dighe e altre barriere al flusso idrico 17% 28% 54% 5% Inquinamento 20% 27% 66% 7% Conversione del suolo per attività commerciali 35% 30% 42% 36% Alterazione del ciclo dei fuochi 14% 5% 6% 20%

26 Foca monaca (Monachus monachus)

27 Starna Perdix perdix

28 2. INTRODUZIONE SPECIE ALLOCTONE Scoiattolo rosso e scoiattolo grigio

29 Cinghiale Sus scrofa

30 Gli organismi transgenici GloFish: Pesci transgenici fluorescenti Le principali colture transgeniche

31 Roundup Ready canola (glyphosate resistant) Liberty Link (glufosinate resistant) After 2 years volunteer canola plants possessed both forms of resistance Possiamo tenere i transgeni al guinzaglio? Un campo di canola (Brassica napus) Persistenza di transgeni non voluti nel granoturco negli USA

32 Over 200 field trials conducted to date for GM crops producing pharmaceutical or industrial products, over 75% involved corn a windpollinated and out-crossing food crop (UCS 2003). Colture farmaceutiche transgeniche The editorial board of Nature Biotechnology (2004) wrote: It seems that an industry in which the PhD is the intellectual norm is either incapable of learning a simple lesson from the past or cannot bring itself to act appropriately, despite what it has learned previously. Pharmaceutical crops make the issue of containment and human error a matter of public health as well as an environmental concern.

33 3. Una caccia dissennata ha portato al declino o all estinzione molte specie della fauna selvatica

34 Stambecco Capra ibex ibex 1816: solo 100 capi nel PN Gran Paradiso oggi: capi sulle Alpi

35 Lupo Canis lupus

36 ATTIVITÀ VENATORIA costituisce una minaccia per le specie quando: tasso prelievo > tasso di rinnovamento specie n cacciatori (milioni) Quanti sono i cacciatori in Italia? anno

37 I grandi mammiferi africani in pericolo

38 Il declino mondiale delle risorse ittiche R. Watson Corsoand di Ecologia D. Pauly a cura (2001) di Renato Nature Casagrandi 414, 534 e Marino - 536Gatto

39 La pesca si sposta sempre più giù nella catena trofica

40 4. TURISMO e ATTIVITA RICREATIVE DISTURBO ANTROPICO STRESS DELLA FAUNA ALTERAZIONI FISIOLOGICHE/METABOLICHE aumento del ritmo cardiaco, problemi digestivi ALTERAZIONI COMPORTAMENTALI aumento degli home ranges, ricerca di nuovi territori ELEVATO CONSUMO ENERGETICO MINOR SUCCESSO RIPRODUTTIVO, MINORE SOPRAVVIVENZA calo densità abbandono DECLINO ed ESTINZIONE di SPECIE

41 LE ALPI 7 milioni di abitanti 120 milioni di turisti ogni anno

42 Il valore della biodiversità diretto risorse biologiche (alimentazione, legname, medicinali) indiretto servizi agli ecosistemi integrità biologica intrinseco ricreativo culturale estetico spirituale