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Sep 17, 2023

La fotogrammetria come strumento promettente per svelare le associazioni bentoniche delle grotte marine

Scientific Reports volume 13,

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7587 (2023) Citare questo articolo

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Tradizionalmente, gli approcci di monitoraggio per l’indagine delle grotte marine sono stati vincolati da limitazioni delle attrezzature e da rigidi protocolli di sicurezza. Al giorno d’oggi, l’ascesa di nuovi approcci apre nuove possibilità per descrivere questi peculiari ecosistemi. Il presente studio mirava ad esplorare il potenziale della fotogrammetria Structure from Motion (SfM) per valutare l'abbondanza e la distribuzione spaziale delle associazioni bentoniche sessili all'interno di una grotta marina semisommersa. Inoltre, poiché sono stati registrati gli impatti della recente pesca illegale della cozza Lithophaga lithophaga, è stata prestata particolare attenzione alla sua distribuzione e densità. I risultati di SfM sono stati confrontati con un "approccio più tradizionale", simulando il dispiegamento di fotoquadrati sugli ortomosaici prodotti. Sono stati identificati un totale di 22 taxa sessili, con i Poriferi che rappresentano i taxa dominanti all'interno della grotta e L. lithophaga che presenta una densità di 88,3 fori/m2. SfM e fotoquadrati hanno ottenuto risultati comparabili per quanto riguarda la ricchezza delle specie, la copertura percentuale dei taxa identificati e la maggior parte delle metriche del paesaggio marino, mentre, in termini di stime della densità dei taxa, i fotoquadrati hanno fortemente sovrastimato i loro valori. SfM ha prodotto una tecnica non invasiva adatta per registrare gli assemblaggi di grotte marine. Gli indici dei paesaggi marini si sono rivelati un modo completo per descrivere il modello spaziale di distribuzione degli organismi bentonici, stabilendo un'utile linea di base per valutare i futuri cambiamenti della comunità.

Le grotte rappresentano una sacca unica di biodiversità negli oceani come sulla terra. La stabilità delle loro peculiari condizioni ambientali può innescare importanti processi di isolamento e portare all'evoluzione e alla selezione di rare specie endemiche. Nell'ambiente marino queste condizioni, quando si verificano nella zona fotica, offrono agli scienziati l'opportunità di esplorare e studiare, in "laboratori naturali" accessibili, la biodiversità e il funzionamento dell'ecosistema mesofotico e delle acque profonde1, 2, dove possono essere trasposti e studiato lungo un gradiente orizzontale anziché verticale. Inoltre, le grotte possono creare rifugi per varie specie e rivelare reti trofiche inaspettate1. Forti gradienti ambientali (ad esempio, idrodinamica, luce, concentrazioni di nutrienti, tra gli altri) si verificano verso le parti interne delle grotte, modellando le loro comunità biotiche e definendo diverse zone ecologiche3,4,5,6. E anche se l’unicità ecologica e l’importanza di questi habitat sono state ripetutamente riconosciute dalla comunità scientifica7,8,9,10, solo un numero relativamente piccolo di grotte marine è stato esplorato e valutato in termini di componente biotica [ad esempio,4, 10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25].

I fattori di stress globali e locali influenzano fortemente gli ecosistemi costieri7, 26 e le grotte marine non fanno eccezione. Infatti, questi habitat sono caratterizzati da biocenosi altamente stabili e fragili9, 27, e diversi studi hanno dimostrato come la sinergia tra cambiamento climatico e attività umane possa modificare profondamente le loro comunità [eg,7, 28]. La raccolta illegale (ad esempio, di Corallium rubrum (Linnaeus, 1758), Lithophaga lithophaga (Linnaeus, 1758) tra gli altri), la pesca subacquea, la visita non regolamentata di subacquei e imbarcazioni turistiche e la profonda modificazione delle aree costiere, insieme alla sempre più frequente le ondate di caldo marino29, stanno minacciando anche le comunità bentoniche sessili delle grotte marine, che notoriamente hanno un basso potenziale di recupero7, 9, 27, 30. Nel Mar Mediterraneo, le grotte marine sono elencate come habitat prioritari dalla Direttiva Habitat (92/ 43/ECC, codice 8330) e inseriti nel Dark Habitat Action Plan31. Mancano ancora piani di gestione efficaci o misure di protezione/conservazione10, 32. Sebbene alcuni studi abbiano affrontato la vulnerabilità che caratterizza le grotte marine7, 9, 33, è difficile generalizzare le principali minacce di questo habitat a scala locale. Per il corretto sviluppo di misure mirate ed efficaci, indagini ad hoc sono cruciali per identificare le principali pressioni che li colpiscono7, 10.