Veleni e specie invasive nelle reti alimentari

Nella baia di Saginaw sul lago Huron, i lucioperca americani al vertice della rete alimentare contenevano più di quattro volte i PCB del fitoplancton alla base.

Perché i veleni si accumulano al vertice

L'energia diminuisce salendo lungo una rete alimentare, ma per alcune sostanze accade il contrario. Una sostanza chimica persistente è una sostanza che l'organismo non riesce facilmente a decomporre o eliminare, quindi rimane nel grasso e nei tessuti. Un piccolo pesce mangia migliaia di organismi del plancton e trattiene gran parte della sostanza di tutti loro. Un pesce più grande mangia molti piccoli pesci e trattiene la loro. A ogni livello la concentrazione aumenta. OpenStax chiama questo fenomeno biomagnificazione: l'aumento della concentrazione di sostanze tossiche persistenti a ogni livello trofico, dai produttori ai consumatori apicali.

Questo esempio semplificato di biomassa presume che la sostanza venga assorbita e trattenuta; il rapporto tra cibo e massa corporea è ipotetico, non una conversione diretta della regola del 10% sul trasferimento energetico. Se un pesce ha bisogno di circa dieci chilogrammi di cibo per costruire un chilogrammo di corpo e la sostanza chimica non viene persa lungo il percorso, la sostanza di dieci chilogrammi di cibo finisce in un chilogrammo di pesce. Ripeti per diversi livelli e il predatore al vertice ne contiene molta di più per chilogrammo rispetto a qualsiasi organismo sottostante.

DDT, PCB e mercurio

Il caso più noto è il pesticida DDT, descritto nel libro Silent Spring di Rachel Carson del 1962. In alcune acque, gli uccelli al vertice della rete alimentare assumevano attraverso i pesci mangiati abbastanza DDT da rendere i gusci delle uova tanto sottili da rompersi durante la nidificazione, e il loro numero diminuiva. OpenStax osserva che negli Stati Uniti l'uso del DDT fu vietato negli anni 1970. I PCB, sostanze un tempo usate nei liquidi refrigeranti, furono vietati negli Stati Uniti nel 1979, ma si trovano ancora oggi nei pesci dei laghi perché durano molto a lungo.

Si accumulano anche metalli pesanti come mercurio, piombo e cadmio. OpenStax riassume le raccomandazioni dell'agenzia statunitense per la protezione ambientale: le persone in gravidanza e i bambini piccoli dovrebbero evitare pesce spada, squali, sgombro reale e pesci tegola, grandi predatori con alti livelli di mercurio, e scegliere pesci con meno mercurio come salmone, tilapia, gamberi, merluzzo d'Alaska e pesce gatto. Le indicazioni variano tra paesi e vengono aggiornate: per la tua alimentazione consulta l'agenzia nazionale per la sicurezza alimentare.

Una nuova specie nella rete

Puoi modificare una rete alimentare anche aggiungendo una specie. Le specie invasive sono organismi introdotti fuori dal loro areale originario che alterano l'equilibrio del nuovo ambiente. OpenStax racconta la storia delle carpe asiatiche, introdotte negli Stati Uniti negli anni 1970 per pulire gli stagni filtrando il plancton. Alcune fuggirono e negli anni 1980 vivevano in molti corsi d'acqua del bacino del Mississippi. Le carpe argentate mangiano il plancton di cui si nutrono mitili e lumache autoctoni, mentre le carpe nere mangiano direttamente mitili e lumache autoctoni. In alcune parti del fiume Illinois le carpe asiatiche costituiscono il 95% della biomassa della comunità.

Una specie invasiva senza predatori nel nuovo ambiente si comporta come le prede liberate dalla predazione nel laboratorio della rete alimentare, ma compete anche con le specie autoctone per il cibo. Sul Chicago Sanitary and Ship Canal si usano barriere elettriche per tenere le carpe fuori dai Grandi Laghi. Dagli esempi di questa unità puoi ricavare un insegnamento comune: qualsiasi cosa entri in una rete alimentare, sostanza chimica o specie, si sposta lungo gli stessi legami alimentari.