Piccole sentinelle della biodiversità: il ruolo degli insetti bioindicatori

Sono ormai nove anni che, ogni 20 maggio, si celebra il World Bee Day, la Giornata mondiale delle api, istituita nel 2018 per sensibilizzare l’opinione pubblica sull’importanza degli insetti impollinatori. Nonostante il nome, non è più un’occasione dedicata solo alle api e, certamente, non soltanto all’ape “domestica” da miele (alla quale negli Stati Uniti è dedicata una ricorrenza specifica, il National Honey Bee Day), ma anche a bombi, farfalle, falene e molti altri insetti.

Tra due giorni, il 22 maggio, ricorrerà invece la Giornata mondiale della biodiversità. Due date vicine e strettamente legate anche nel significato: entrambe richiamano l’attenzione sulla stessa emergenza ambientale. Molte attività umane stanno ormai da tempo compromettendo la biodiversità globale e, spesso, sono proprio gli insetti impollinatori, fondamentali per il mantenimento degli ecosistemi, a subirne per primi gli effetti più devastanti.

Ma il loro non è l’unico ruolo cruciale. Tutti gli insetti contribuiscono in modo essenziale all’equilibrio degli ecosistemi, persino le specie considerate dall’essere umano “scomode” o erroneamente ritenute inutili, possono fornire informazioni preziose sullo stato di salute dell’ambiente.

In occasione di queste due giornate abbiamo quindi deciso di concentrarci su un particolare utilizzo degli insetti da parte dell’essere umano: quello dei bioindicatori.

Intervista a Francesca Barbero e Luca Pietro Casacci

Per approfondire il tema abbiamo rivolto alcune domande alla professoressa Francesca Barbero e al professor Luca Pietro Casacci. Attualmente sono professori associati presso il Dipartimento di Scienze della vita e biologia dei sistemi dell’Università di Torino e dirigono il VIBRANT Lab.

Entrambi sono zoologi ed entomologi con una solida esperienza nello studio della biologia, ecologia e conservazione dei Lepidotteri, in particolare delle farfalle del genere Maculinea, e degli Imenotteri, soprattutto delle formiche. Al momento sono impegnati nel coordinamento del progetto Good Vibes, finanziato dall’Human Frontiers Science Program, che ha come obiettivo lo studio della comunicazione acustica tra piante e insetti.
Oggi pubblichiamo la prima parte delle loro risposte.

Iniziamo dalle basi: cos’è un bioindicatore? E perché gli insetti ne sono un ottimo esempio?

Un bioindicatore è un organismo che ci dà informazioni sullo stato dell’ambiente. Ci aiuta a capire se un ecosistema è in buona salute o se sta subendo stress, come inquinamento o cambiamenti climatici. Gli insetti sono perfetti per questo ruolo perché sono molto sensibili alle variazioni ambientali, vivono praticamente ovunque e abbiamo tante informazioni sulla loro biologia. Cambiamenti anche minimi nella temperatura, nell’umidità, o nella qualità del suolo e dell’acqua possono riflettersi subito nella composizione delle comunità di insetti. Questo li rende ottimi alleati per monitorare il territorio e i suoi cambiamenti.

Quali sono i principali vantaggi nell’utilizzare proprio gli insetti rispetto ad altre forme di monitoraggio ambientale?

Gli insetti offrono diversi vantaggi che li rendono particolarmente adatti. Sono presenti praticamente in ogni tipo di ambiente e si possono rilevare e raccogliere con metodi semplici, anche su larga scala. Hanno cicli vitali brevi e rispondono rapidamente ai cambiamenti, per cui permettono di notare in tempi brevi eventuali alterazioni negli ecosistemi. In più, rispetto ad altri organismi, il loro monitoraggio è spesso meno costoso e può fornire informazioni ecologiche molto dettagliate.

Quali sono le caratteristiche che li rendono particolarmente sensibili ai cambiamenti ambientali?

La loro sensibilità è legata proprio al fatto che vivono a stretto contatto con i principali comparti ambientali: aria, suolo, acqua. Molte specie hanno esigenze molto specifiche e dipendono da microhabitat stabili. Questo fa sì che siano tra i primi a scomparire quando qualcosa cambia, anche di poco. Inoltre, il fatto che siano piccoli, con metabolismo accelerato e cicli vitali brevi, li rende particolarmente reattivi.

Ci sono insetti più indicati di altri a fare da bioindicatori? O vengono scelti in base al luogo da esaminare?

La scelta dipende molto dal tipo di ambiente e da cosa si vuole monitorare. Un aspetto importante, e altro vantaggio nell’usarli come bioindicatori, è la loro enorme diversità: ci sono gruppi che rispondono in modo molto specifico a certi fattori, come l’inquinamento, la gestione del suolo o le variazioni climatiche. Questo consente di scegliere gli indicatori più adatti in base all’ambiente o al tipo di disturbo che si vuole studiare.

In acque dolci, ad esempio, si usano spesso efemerotteri, plecotteri e tricotteri, perché sono molto sensibili ai cambiamenti nei livelli di ossigeno, di temperatura e di inquinanti, e danno indicazioni piuttosto immediate sulla qualità del corpo idrico. In ambienti terrestri i gruppi più utilizzati sono farfalle, formiche, carabidi, api e sirfidi.

Le farfalle possono essere legate a specifiche piante nutrici e reagiscono a cambiamenti nella gestione del territorio o al clima, il che le rende utili per valutare la qualità di praterie e pascoli. Le formiche, come Lasius niger e Formica rufa, sono impiegate per monitorare lo stato del suolo, l’urbanizzazione o l’effetto di specie invasive. Le api, in particolare Apis mellifera, sono sempre più usate per monitorare contaminanti ambientali, come metalli pesanti e pesticidi. Raccolgono polline, acqua e nettare su vaste aree, accumulando sostanze presenti nell’ambiente. Analizzando polline, cera o gli stessi individui si può ottenere un quadro preciso dell’esposizione locale all’inquinamento.

Anche i sirfidi, che spesso scambiamo per api, stanno trovando un impiego crescente. Oltre a essere impollinatori importanti, rispondono ai cambiamenti nella struttura del paesaggio e nella gestione agricola. La loro presenza può indicare la qualità ecologica degli agroecosistemi, anche se finora sono stati meno usati rispetto ad altri gruppi.

Si scelgono specie o gruppi facili da campionare, ecologicamente noti, e con una risposta sensibile ma prevedibile ai cambiamenti ambientali. In molti casi però, più che su singole specie, ci si concentra sulla composizione dell’intera comunità.

All’atto pratico, in che modo gli insetti vengono utilizzati per monitorare la qualità dell’ambiente?

Si parte con il campionamento sul campo, usando metodi come trappole, retini, osservazioni dirette. Poi gli individui vengono identificati, e si analizzano parametri come il numero di specie, la loro abbondanza, oppure la presenza di determinate specie “chiave” che indicano un certo tipo di ambiente. Confrontando questi dati tra aree diverse o nel tempo, si può capire se e come l’ambiente sta cambiando.

Quali sono i fattori ambientali che gli insetti sono in grado di monitorare con maggiore efficacia?

Sicuramente l’inquinamento, sia del suolo che dell’acqua. Ma anche la frammentazione degli habitat, l’uso del suolo, la presenza di specie invasive, e i cambiamenti climatici. Alcune specie reagiscono molto rapidamente all’aumento delle temperature, ad esempio, oppure alla perdita di umidità in ambienti forestali.

Come vengono raccolti e analizzati i dati, una volta messi in campo gli insetti?

Dopo la raccolta, gli individui vengono conservati e identificati. Si elaborano poi statistiche sulla composizione delle comunità, si calcolano indici di diversità o si confrontano i dati con quelli di siti di riferimento. Spesso si fanno analisi multivariate per vedere come le comunità cambiano lungo gradienti ambientali.

[…]

Tornate tra due giorni per leggere la seconda parte di questa intervista!