Rane, Droni e Paesaggi Complessi: L’Eterogeneità Conta Davvero nel Páramo Colombiano?

Amici appassionati di natura e scienza, oggi voglio portarvi con me in un’avventura scientifica che ci ha tenuti col fiato sospeso, tra le vette andine della Colombia. Immaginate un ecosistema unico, quasi ultraterreno: il páramo. Un luogo di bellezza austera, spesso avvolto dalle nebbie, con una biodiversità incredibile e, ahimè, vulnerabile. Noi ci siamo concentrati su un gruppo di creature affascinanti che lo abitano: gli anuri, ovvero rane e rospi. La domanda che ci ronzava in testa era: quanto conta la varietà dell’ambiente, la sua “eterogeneità”, per la loro sopravvivenza e diversità? E questa influenza cambia se guardiamo le cose da vicino o da una prospettiva più ampia?

Un Ecosistema Unico: Il Páramo di Chingaza

Il nostro campo di battaglia scientifico è stato il Parco Nazionale Naturale di Chingaza, un vero gioiello colombiano. I páramos sono ecosistemi montani tropicali, situati ad alta quota, spesso considerati come isole continentali per via del loro isolamento. Questa separazione, unita a condizioni climatiche e topografiche diversificate, ha favorito un’elevata eterogeneità ambientale e, di conseguenza, un notevole endemismo. Pensate, molte specie si trovano solo lì! Gli anuri del páramo, in particolare, sono pochi in termini di numero di specie, ma spesso unici e adattati a microhabitat specifici che offrono rifugio dalle condizioni estreme, come fluttuazioni di temperatura pazzesche. Capire come rispondono all’eterogeneità ambientale in paesaggi con un impatto umano minimo è fondamentale per la loro conservazione.

La Nostra Lente d’Ingrandimento: Come Abbiamo Indagato

Per svelare i segreti di questa relazione, abbiamo adottato un approccio multi-scala. Cosa significa? Che abbiamo analizzato l’ambiente e la diversità degli anuri (ricchezza di specie, abbondanza totale e struttura delle comunità) sia a livello locale, nelle cosiddette “aree focali di habitat” (HFP – quadratini di 10×10 metri), sia a livello di paesaggio, creando dei “buffer”, delle aree circostanti queste HFP, di 50, 100 e 200 metri di raggio. E qui entrano in gioco i droni! Grazie a loro, abbiamo ottenuto immagini aeree ad altissima risoluzione (4 cm/pixel!), che ci hanno permesso di creare mappe dettagliatissime della copertura del suolo, identificando fino a 42 tipi diversi! Un lavoraccio, ve lo assicuro, ma ne è valsa la pena.

A scala locale, l’eterogeneità ambientale per noi significava la varietà dei tipi di copertura del suolo, ma anche fattori microclimatici (temperatura, umidità, vento) e caratteristiche del suolo (pH, umidità). A scala di paesaggio, invece, abbiamo guardato alla composizione (quali tipi di copertura ci sono e in che quantità) e alla configurazione (come sono disposti nello spazio questi tipi di copertura).

Avevamo delle ipotesi, ovviamente! Ci aspettavamo, ad esempio, che a scala locale la ricchezza e l’abbondanza fossero influenzate soprattutto da variabili microclimatiche e dalla presenza di vegetazione densa come arbusti e rosette, che offrono riparo. Pensavamo anche che la scala a cui l’eterogeneità ha l’effetto maggiore potesse variare a seconda di cosa stavamo misurando (ricchezza, abbondanza o struttura della comunità). E a livello di paesaggio, credevamo che la composizione, specialmente la presenza di corpi idrici e vegetazione densa, sarebbe stata più importante della configurazione. Ma la scienza è bella perché spesso ti sorprende!

Piccoli Mondi, Grandi Scoperte: Cosa Succede a Scala Locale

Durante i nostri campionamenti intensivi, abbiamo incontrato 114 individui appartenenti a quattro specie. La specie dominante, presente nel 66.6% delle nostre aree focali, è stata Pristimantis nervicus, un tipetto che sembra trovarsi a suo agio tra le rosette e gli arbusti. Altre specie come Pristimantis bogotensis e Dendropsophus molitor erano meno diffuse, mentre Pristimantis elegans era una vera rarità.

E qui, la prima sorpresa: contrariamente a quanto ci si potrebbe aspettare, la ricchezza di specie ha mostrato una leggera correlazione negativa con la diversità dei tipi di copertura del suolo a scala locale. Forse, troppa eterogeneità in uno spazio piccolo frammenta eccessivamente gli habitat disponibili, limitando le nicchie nonostante la varietà. L’abbondanza totale, invece, era fortemente influenzata dalla copertura di rosette e dall’umidità relativa. Questo conferma quanto siano cruciali le caratteristiche del microhabitat per questi anfibi. Immaginate queste piante a rosetta come dei piccoli condomini accoglienti e umidi! La struttura della comunità (cioè, quali specie ci sono e in che proporzioni) era modellata dalla presenza di suolo esposto e dalla copertura di Chusquea (una sorta di bambù andino), indicando che queste variabili giocano un ruolo nel “turnover”, cioè nel cambiamento delle specie da un sito all’altro.

Allargando lo Sguardo: L’Impatto del Paesaggio

Passando alla scala del paesaggio, le cose si sono fatte ancora più interessanti. Abbiamo scoperto che le metriche a livello di “classe” (cioè, relative a specifici tipi di copertura del suolo, come “corpi idrici” o “arbusti densi”) erano costantemente predittori più forti rispetto alla composizione generale del paesaggio. E indovinate un po’? Il buffer di 200 metri è emerso come la scala più influente, specialmente attraverso la presenza di corpi idrici e arbusti densi.

Questo ci dice una cosa fondamentale: la configurazione del paesaggio, cioè come i diversi tasselli del mosaico ambientale sono disposti, gioca un ruolo chiave nel modellare la diversità degli anuri, spesso più della semplice quantità di un certo tipo di habitat. L’ipotesi della quantità di habitat (“habitat amount hypothesis”), che funziona bene in paesaggi frammentati dall’uomo, sembra essere più complessa in questi paesaggi naturalmente eterogenei.

Per la ricchezza di specie a scala di paesaggio, a 50 metri contava il numero di “macchie” di certi tipi di copertura come Espeletia-prateria-rosette. Ma allargando la visuale a 100 e 200 metri, diventavano più importanti tipi di vegetazione strutturalmente complessi, come gli arbusti densi con Chusquea. Questi habitat più complessi sembrano promuovere la diversità offrendo nicchie ecologiche distinte.

L’abbondanza totale era influenzata sia dalla composizione che dalla configurazione a diverse scale. A 50 metri, contava la copertura di Espeletia e affioramenti rocciosi, e arbusti densi con Chusquea, ma anche il numero di “macchie” di Espeletia-prateria-affioramenti rocciosi. A 100 metri, la copertura di alta Chusquea-prateria-arbusteto e il numero di corpi idrici. E a 200 metri, l’area media degli arbusti densi con Chusquea, il numero di corpi idrici e il numero di “macchie” di Espeletia-prateria-affioramenti rocciosi. Un bel rompicapo, vero? Ma ci mostra come questi anfibi “leggano” il paesaggio a diverse risoluzioni.

La struttura della comunità, a 50 metri, mostrava una bassa variazione (cioè, comunità simili) in aree con maggiore copertura di torbiere con erbe basse. Aumentando il buffer, la configurazione delle macchie diventava più importante. A 200 metri, il numero di macchie di praterie-Espeletia-affioramenti rocciosi e una metrica chiamata “Patch Richness Density” (densità di ricchezza delle macchie) erano associate alla similarità delle comunità. Questo suggerisce che paesaggi più diversificati e frammentati (in senso naturale) tendono a promuovere la somiglianza tra le comunità, forse supportando una gamma più ampia di specie con esigenze simili.

La Configurazione Batte la Composizione: Una Sorpresa Interessante

Uno dei risultati più forti e consistenti, emerso da diverse analisi statistiche (sì, ci siamo divertiti con modelli lineari, modelli generalizzati di Poisson e chi più ne ha più ne metta!), è che la configurazione del paesaggio (ad esempio, il numero di corpi idrici o il numero di macchie di arbusti densi con Chusquea) ha giocato un ruolo più significativo della semplice composizione della copertura del suolo. L’abbondanza totale ha mostrato relazioni positive con tipi di copertura caratterizzati da vegetazione strutturalmente complessa (come rosette e arbusti densi), che forniscono risorse essenziali. Questo si allinea con l’ipotesi della complessità dell’habitat: più struttura, più microhabitat.

La struttura delle comunità era spiegata in modo robusto dalle metriche di configurazione, specialmente a 200 metri, dove fattori come il numero di corpi idrici e gli arbusti densi erano predittori chiave. Questo suggerisce che il numero di macchie di certi habitat e la densità di ricchezza delle macchie nel paesaggio giocano un ruolo critico nel modellare la distribuzione e il turnover delle specie.

Specie Scomparse e Nuove Prospettive

Un aspetto un po’ malinconico del nostro studio è che, nonostante i nostri sforzi e i campionamenti in siti indisturbati, non abbiamo registrato specie che erano comuni nella regione negli anni ’90, come alcune del genere Atelopus (le famose rane arlecchino) o Hyloxalus subpunctatus. Questo è un campanello d’allarme che merita ulteriori indagini. Tuttavia, il nostro studio è il primo a Chingaza ad adottare un approccio di ecologia del paesaggio focalizzato su piccole comunità di vertebrati e il primo nella regione a usare droni per un’analisi così dettagliata della copertura vegetale. Questo apre nuove prospettive su come l’eterogeneità ambientale influenzi la biodiversità dei páramos colombiani. La specie più abbondante che abbiamo trovato, P. nervicus, è nota per la sua tolleranza al freddo e la sua distribuzione nelle zone più alte del parco. Le specie del genere Pristimantis, che dominano in questo ecosistema, hanno una riproduzione terrestre con sviluppo embrionale diretto (niente girini!), il che dà loro un vantaggio nel colonizzare i vari habitat terrestri del páramo.

Cosa Ci Insegna Tutto Questo per la Conservazione?

Il nostro studio sottolinea che le strategie di conservazione negli ecosistemi di páramo dovrebbero dare priorità al mantenimento sia della configurazione che della composizione dei tipi di habitat chiave. Preservare la connettività delle macchie, in particolare per i corpi idrici e la vegetazione strutturalmente complessa (come Chusquea e arbusti densi), è cruciale per sostenere la persistenza degli anuri, data la loro dipendenza dalla stabilità del microhabitat e le loro limitate capacità di dispersione.

In pratica, questo significa:

• Preservazione del Microhabitat: Proteggere strutture vegetali chiave come Espeletia, praterie e affioramenti rocciosi a scala più fine (attorno ai 50 metri).
• Miglioramento dell’Habitat: Conservare elementi che forniscono umidità e riparo, come macchie di vegetazione densa e corpi idrici.
• Promuovere la Connettività del Paesaggio: A scale più ampie (100-200 metri), proteggere strutture vegetali complesse che favoriscono il movimento degli anuri tra gli habitat.
• Preservare Ecotoni e Transizioni: Le aree di transizione tra diversi tipi di habitat sono critiche per fornire microhabitat variati.

Considerando che il páramo è uno degli ecosistemi neotropicali più minacciati (allevamento, agricoltura, incendi, cambiamenti climatici), una gestione olistica basata sull’ecosistema, che dia priorità a diverse strutture vegetali e coinvolga le comunità locali, è la chiave per una conservazione di successo. Il successo di queste specie potrebbe non dipendere solo dai loro adattamenti fisiologici, ma anche dalla loro capacità di muoversi attraverso questi mosaici vegetali, e la disposizione spaziale di questi paesaggi può influenzare la loro persistenza in questo ambiente difficile. L’uso dei droni, in questo contesto, si è rivelato uno strumento preziosissimo, aprendo nuove frontiere per capire le esigenze ecologiche di questi piccoli vertebrati.

Fonte: Springer