Fiume Duliu Sotto Lente: Come una Diga Sta Riscrivendo la Vita Acquatica (e Cosa ci Dice il DNA)

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante, quasi da detective, nelle acque di un fiume lontano ma emblematico: il Duliu, in Cina. Avete mai pensato a cosa succede davvero all’ecosistema di un fiume quando costruiamo una diga? Beh, io sì, e la questione è più complessa e intrigante di quanto si possa immaginare. Le dighe, si sa, modificano il corso naturale dei fiumi, l’idrologia, e questo ha un impatto diretto su chi ci vive, in particolare sui pesci. La loro comunità, la diversità delle specie presenti, la loro distribuzione… tutto cambia. E capire *come* cambia è fondamentale per proteggere la biodiversità.

Un Detective Chiamato DNA Ambientale (eDNA)

Per indagare su questi cambiamenti nel fiume Duliu, abbiamo usato una tecnica pazzesca: l’analisi del DNA ambientale, o eDNA. In pratica, invece di catturare fisicamente i pesci (un metodo invasivo e che spesso non cattura tutto), preleviamo campioni d’acqua. Nell’acqua, infatti, i pesci rilasciano continuamente tracce del loro DNA – cellule della pelle, muco, escrementi. Analizzando questo DNA “vagante”, possiamo scoprire quali specie sono presenti, anche quelle più elusive o rare! È un metodo non invasivo, veloce e permette una copertura molto ampia. Certo, ha i suoi limiti, come il rischio di contaminazione o database di riferimento non completi, ma è uno strumento potentissimo per monitorare la biodiversità su larga scala. Abbiamo raccolto campioni in diversi punti del fiume, sia a monte che a valle delle dighe, e in diverse stagioni (secca e umida) tra il 2021 e il 2022.

Stagioni a Confronto: Un Fiume che Cambia Volto

Una delle prime cose che abbiamo notato è stata una differenza notevole tra la stagione secca e quella umida. Durante la stagione secca, abbiamo trovato una quantità significativamente maggiore di sequenze di DNA (i “reads”), ma, curiosamente, durante la stagione umida abbiamo identificato un numero maggiore di Operational Taxonomic Unit (OTU), che rappresentano grosso modo le diverse specie presenti. Sembra un controsenso, ma potrebbe indicare che nella stagione secca ci sono meno specie ma più abbondanti, mentre nella stagione umida la diversità aumenta, forse grazie alla maggiore connessione tra i vari tratti del fiume e gli affluenti.
In totale, nella stagione secca abbiamo identificato 69 specie di pesci appartenenti a 6 ordini e 18 famiglie. Confrontando questi dati con i registri storici, solo 23 specie corrispondevano! L’eDNA ci ha permesso di scovarne ben 46 “nuove” per quell’area (o almeno non registrate prima), principalmente dell’ordine dei Cypriniformes (la grande famiglia delle carpe, per intenderci). Nella stagione umida, i numeri sono saliti a 82 specie (7 ordini, 17 famiglie), con 44 specie mai segnalate prima nei dati storici.
I Cypriniformes hanno dominato in entrambe le stagioni, costituendo il 94% della comunità nella stagione secca e l’82% in quella umida. Questo ci dice molto su come l’ambiente sta cambiando.

Mappe di Biodiversità: L’Impatto Spaziale della Diga

Ma non è solo una questione di stagioni. La diga crea una vera e propria frammentazione spaziale. Abbiamo analizzato i dati usando tecniche statistiche come la PCoA (Principal Coordinates Analysis) e l’NMDS (Non-metric Multidimensional Scaling) per visualizzare le differenze tra le varie sezioni del fiume. I risultati sono stati chiari: ci sono differenze significative tra le comunità di pesci nelle diverse zone (identificate come DF – acque profonde e lente vicino alla diga, SF – acque intermedie, SR – acque basse e rapide più a monte o negli affluenti).
Nella stagione secca, l’analisi PCoA ha mostrato una netta separazione tra le zone più profonde e lente (DF) e quelle più rapide (SR). Nella stagione umida, le differenze erano ancora presenti ma distribuite diversamente, suggerendo che il flusso maggiore d’acqua rimescola un po’ le carte.
Questo significa che la diga non impatta uniformemente. Le zone più vicine alla struttura, trasformate quasi in un ambiente lacustre (acque ferme o lente, profonde), favoriscono specie diverse rispetto alle zone dove il fiume mantiene caratteristiche più naturali (acque correnti, meno profonde). Abbiamo osservato un aumento di specie adattate ad acque lente e ferme nelle zone influenzate dalla diga, come Carassius (pesci rossi e carassi) e Hemiculter, mentre specie che amano le correnti, come molti appartenenti alla famiglia Cobitidae (cobiti) e alcuni Cyprinidae specifici, sembrano diminuire o scomparire in quelle aree rispetto ai dati storici. Addirittura, alcune specie endemiche o rare, come Onychostoma lini, sono state trovate solo in tratti specifici non ancora pesantemente modificati, diventando quasi popolazioni isolate.

Nuovi Arrivati e Vecchi Amici in Difficoltà

L’analisi eDNA ha rivelato non solo cambiamenti nelle specie native, ma anche la presenza di specie esotiche, alcune delle quali probabilmente introdotte per acquacoltura o rilasciate involontariamente. Specie come Gambusia affinis (la gambusia, nota per essere molto adattabile), Cirrhinus mrigala (una carpa indiana) e Ictalurus punctatus (pesce gatto americano) sono state rilevate, soprattutto nelle zone a lento scorrimento. La loro presenza è un altro segno di come l’alterazione dell’habitat possa favorire specie generaliste e potenzialmente invasive a scapito di quelle specializzate native.
Allo stesso tempo, come accennato, specie storicamente presenti e adattate alle rapide e ai fondali ghiaiosi del Duliu pre-diga sono diventate rare o non sono state rilevate nelle zone più impattate. Questo include piccoli ciprinidi e cobitidi che necessitano di correnti forti per vivere e riprodursi. La diga agisce come una barriera fisica, impedendo le migrazioni e frammentando gli habitat, ma anche come un agente di trasformazione ecologica, cambiando le condizioni fisiche e chimiche dell’acqua.

Il Quadro Generale: Dighe a Cascata e Futuro Incerto

Il fiume Duliu è un esempio di fiume montano soggetto a sviluppo idroelettrico a cascata, con ben otto centrali già costruite e altre pianificate. L’impatto cumulativo di più dighe sullo stesso sistema fluviale è ancora più complesso e grave di quello di una singola diga. Ogni sbarramento altera ulteriormente il flusso, la temperatura, il trasporto di sedimenti e la connettività, creando una serie di bacini artificiali intervallati da tratti fluviali modificati.
Studi su altri fiumi con dighe a cascata, come il Wujiang, hanno mostrato gravi declini delle specie ittiche native e un aumento delle specie invasive, cambiando radicalmente la funzione ecologica del fiume. La costruzione di dighe è uno dei fattori principali del declino della biodiversità ittica d’acqua dolce a livello globale, interessando circa il 63% dei grandi fiumi del mondo. Trasformano ambienti lotici (a corrente) in lentici (fermi), bloccano le rotte migratorie essenziali per molte specie, alterano i regimi di piena stagionali da cui dipendono i cicli vitali di molti organismi e possono persino cambiare la temperatura dell’acqua rilasciata a valle.

Cosa Possiamo Fare? Un Appello alla Conservazione

Il nostro studio sul Duliu, grazie alla potenza dell’eDNA, ha dipinto un quadro dettagliato di come la costruzione di dighe stia rimodellando la vita acquatica. È un campanello d’allarme che ci spinge a riflettere. La biodiversità sta cambiando, con un mix preoccupante di perdita di specie native specializzate e l’arrivo di specie esotiche generaliste.
Basandoci su questi risultati, è chiaro che servono strategie di conservazione mirate. Ecco alcune proposte:

• Istituire riserve naturali in situ per proteggere i tratti di fiume e gli affluenti meno impattati, che fungono da rifugio per le specie native.
• Identificare e ripristinare (o creare ex novo) aree di riproduzione e habitat idonei lungo le rive o negli affluenti per aumentare la diversità specifica.
• Applicare rigorosamente i divieti di pesca stagionali o permanenti, in base ai regolamenti di gestione ittica, per ridurre la pressione sulle popolazioni vulnerabili.
• Creare e mantenere un database della diversità delle specie, aggiornato regolarmente tramite monitoraggi (come quelli con eDNA), per seguire l’evoluzione dell’ecosistema e valutare l’efficacia delle misure di conservazione.

Le dighe sono importanti per lo sviluppo umano (energia, irrigazione, controllo delle piene), ma dobbiamo essere consapevoli del loro pesante tributo ecologico e lavorare per mitigarlo. Proteggere i nostri fiumi significa proteggere un patrimonio di biodiversità insostituibile. Il DNA ambientale ci ha dato una finestra su questo mondo nascosto; ora sta a noi agire sulle informazioni che abbiamo raccolto.

Fonte: Springer