Importanza pratica dell'ecologia e problemi attuali

In quasi tutte le scienze ad un aspetto teorico o di base fa spesso riscontro un aspetto applicativo, di interesse per molti problemi pratici. Così l'odierna possibilità di programmare geneticamente batteri che producano insulina o altre sostanze utili in medicina è diretta conseguenza del meraviglioso sviluppo della biologia molecolare.

Anche l'ecologia comincia ad avere un ruolo notevole nella soluzione di molti problemi della società moderna. Sapere quali sono i meccanismi di funzionamento di un ecosistema non ha più solo un valore conoscitivo di pura soddisfazione intellettuale, bensì consente di predire quali saranno gli effetti sugli ecosistemi di svariati interventi umani. Ciò, col crescere della coscienza che l'ambiente naturale vada preservato o perlomeno armonizzato con l'azione dell'uomo, è particolarmente importante, in quanto permette di gestire tali interventi razionalmente. A questo proposito va detto che sarà sempre più necessario integrare ecologia ed economia, due discipline che vengono spesso contrapposte nell'immaginario collettivo: l'economia viene vista come la disciplina dei saggi consiglieri dei governanti e l'ecologia come la bandiera degli oppositori dello sviluppo economico e del libero commercio. In effetti per lungo tempo economia ed ecologia si sono sviluppate in maniera sostanzialmente indipendente. Tuttavia, ciò era giustificabile fino a qualche decennio fa dalla piccola scala a cui operava l'uomo: era sostanzialmente lecito da una parte (economia) considerare la natura come un serbatoio inesauribile di risorse e come un ricettacolo infinito di rifiuti e dall'altra (ecologia) considerare l'uomo come una piccola fonte di disturbo per il normale funzionamento di molti ecosistemi. Invece, a partire dalla rivoluzione industriale del secolo diciannovesimo la scala di impatto dell'uomo sulla natura che lo circonda è diventata sempre più vasta. La spinta fondamentale è venuta dall'enorme crescita demografica che ha visto la popolazione umana passare da un miliardo e duecento milioni di persone nel 1850 agli attuali (anno 2004) 6,35 miliardi di persone. Inoltre la crescita di bisogni materiali delle nazioni sviluppate ha aumentato grandemente il consumo individuale di risorse naturali e la produzione di scarti e rifiuti. Per queste ragioni anche molti economisti hanno sentito la necessità di modificare il tradizionale approccio economico e di introdurre nuovi modelli per guidare le decisioni politiche.

Purtroppo diverse catastrofi ecologiche (collassi di popolazioni naturali o artificiali, alterazioni o collassi di importanti ecosistemi, alterazioni del funzionamento della biosfera) si sono già verificate e hanno portato conseguenze enormi, anche di tipo economico. Ad esempio la Tab. 1 riporta alcuni degli esempi più importati di collassi che hanno colpito l'industria peschereccia negli ultimi cento anni.

Tabella 1: Il collasso di alcune risorse marine

Figura 2: Dati retrospettivi (tratti da Jackson et al., 2001) che mostrano l'influenza dell'uomo sugli ecosistemi marini. Le ascisse rappresentano gli anni in scala logaritmica. A. Andamento nel tempo della lunghezza media dei merluzzi nel Golfo del Maine (USA). Le barre verticali indicano l'errore standard. B. Percentuali delle località dei Caraibi con presenza di coralli del genere Acropora. C. Dati provenienti da Chesapeake Bay (Virginia, USA), il più grande estuario degli Stati Uniti, che mostrano il rapporto tra alghe plantoniche e bentoniche (linea punteggiata) e la quantità di ostriche raccolte nella baia (linea continua). Il rapporto tra alghe plantoniche e bentoniche è un indice di eutrofizzazione delle acque (eccesso di sali nutritivi). La cattura di ostriche ebbe il suo massimo nel 1884.

Elencare tutti i grandi problemi che sono al centro della ricerca ecologica sarebbe un compito molto arduo. Ne citiamo solo alcuni di particolare importanza sia teorica sia applicativa per dare un'idea concreta dei temi di cui si occupano attivamente gli ecologi moderni:

• Perché le popolazioni, anche non soggette all'influenza dell'uomo, hanno sempre fluttuato nel tempo, ma gli ecosistemi sono stabili? Come varia la stabilità degli ecosistemi in risposta all'azione dell'uomo, che comporta non solo prelievo di biomassa, ma anche cambiamenti strutturali del funzionamento della natura che ci circonda?
• Perché ci sono tante specie a questo mondo? Quali sono le relazioni tra stabilità, diversità e produttività degli ecosistemi? Si valuta dai record fossili che il tempo di vita medio di una specie animale fosse compreso tra 1 e 10 milioni di anni. Dai tassi di estinzione documentati nel secolo scorso si ricava invece una riduzione del tempo di vita media a 10.000 anni. Dai tassi di estinzione correnti si ricava un tempo di vita medio per uccelli e mammiferi di 200-400 anni. La Fig. 2 riporta i risultati di uno studio recente sull'azione dell'uomo negli ultimi secoli a danno degli ecosistemi costieri. Come possiamo conservare la biodiversità?
• Come integrare le varie scale dell'ecologia: nello spazio (individuale, locale, regionale, globale) e nel tempo (batteri ed elefanti, scala fisiologica, demografica, genetica)? Come predire l'influenza dell'alterazione e frammentazione del territorio da parte dell'uomo (vedi Fig. 3) alle diverse scale spaziali?
• Parassiti e vettori patogeni sono fondamentali nella regolazione di popolazioni ed ecosistemi. Come utilizzare le conoscenze dell'ecologia dei parassiti per elaborare strategie integrate di controllo delle malattie? Come conciliare conservazione della naturalità e tutela della salute pubblica?
• Il funzionamento globale della biosfera è sempre più alterato dall'azione dell'uomo. Nei 160.000 anni precedenti il 1850 la concentrazione di biossido di carbonio in atmosfera è sempre rimasta compresa tra 190 e 290 parti per milione con lente variazioni; dal 1850 ad oggi è aumentata continuamente, passando da 280 a 370 parti per milione. In base alle conoscenze scientifiche attuali, un aumento di tale portata in un tempo così breve non era mai stato registrato prima nella storia della Terra. Questa continua crescita è dovuta alle emissioni da combustibili fossili e alla deforestazione. Inoltre esiste da centinaia di migliaia di anni una correlazione fortissima tra le concentrazioni di biossido di carbonio e la temperatura media della terra, come provato al di là di ogni dubbio negli ultimi anni. Le previsioni più recenti, basate sui modelli di illustri climatologi sono che la temperatura della terra aumenterà di almeno un grado entro il 2040 se non verranno presi provvedimenti di limitazione delle emissioni. Come integrare ecologia con geofisica, geochimica, demografia umana ed economia per una previsione più accurata dei cambiamenti globali e per un'elaborazione di politiche di sostenibilità ambientale?

Figura 3: Esempio di frammentazione del territorio. Residui di habitat originario circondati da estesi campi di grano nella zona agricola dell'Australia Occidentale