L’implementazione di metodi moderni di monitoraggio della biodiversità contribuirebbe a identificare tempestivamente i cambiamenti negli ecosistemi fluviali, contribuendo così a proteggere la natura in modo più efficace. La ricerca su questo argomento è condotta da un team internazionale di scienziati, tra cui biologi dell'Università di Lodz.
Un progetto di ricerca internazionale coordinato dal Prof. Floriana Lies dell'Università di Duisburg-Essen riunisce specialisti nello sviluppo e nell'implementazione di moderni metodi molecolari e di riconoscimento automatico delle immagini per migliorare il monitoraggio della biodiversità nei fiumi europei. Comprendeva rappresentanti di 14 istituzioni scientifiche di 11 paesi europei, tra cui scienziati polacchi della Facoltà di Biologia e Protezione Ambientale dell'Università di Łódź (UŁ).
“Il compito principale del progetto è quello di espandere le attività nell'ambito del monitoraggio ecologico esistente. Vogliamo ottenere dati più accurati non solo sullo stato ecologico dei fiumi, ma anche sulla biodiversità, compresa la biodiversità a livello genetico”, ha spiegato il professore. Karolina Pacila-Spichalska del Dipartimento di Zoologia degli Invertebrati e Biologia Acquatica dell'Università di Lodz.
Come ha sottolineato il biologo, è molto importante rendersi conto che la nostra vita dipende da altri organismi viventi che lavorano sulla Terra. “Introducendo qualsiasi cambiamento, interrompiamo le reti di dipendenza e quindi portiamo a cambiamenti radicali e spesso irreversibili, che prima o poi sentiremo”, ha sottolineato.
Per sfruttare il potenziale dei nuovi approcci al monitoraggio della biodiversità in Europa, gli scienziati cercheranno di integrarli nel monitoraggio esistente e comprovato dei corpi idrici (SWB) ai sensi della direttiva quadro europea sulle acque (2000/60/CE), che costituisce la base per le attività di routine biomonitoraggio fluviale.
Il progetto scientifico “DNAquaIMG” mira anche a rispondere alla domanda su come i cambiamenti nelle popolazioni di organismi siano legati alla diversità funzionale e allo stato ecologico dell'acqua. Pertanto, identificare gli organismi a livello di specie è essenziale per ottenere indicatori affidabili dei cambiamenti nella biodiversità.
“Ci concentriamo sullo studio di due gruppi di organismi che vengono comunemente utilizzati come indicatori dello stato ecologico dell’acqua: i macroinvertebrati bentonici e le diatomee. Questi piccoli organismi sono fondamentali per il funzionamento dell’ecosistema e rispondono rapidamente ai cambiamenti, in particolare quelli derivanti dall’attività umana inquinamento o deviazione delle acque reflue”, ha spiegato Aquatic”. Basila-Spichalska.
Ha aggiunto che la squadra non intende aprire le porte con la forza, ma sta cercando di migliorare l'attuale sistema di sorveglianza.
“Stiamo integrando metodi moderni, identificando gli organismi utilizzando codici a barre NGS e DNA (codici a barre del DNA), che ci consentiranno di classificare gli organismi per molti campioni contemporaneamente e in breve tempo, con elevata precisione e con poche risorse finanziarie e umane da un lato offriamo il riconoscimento automatico delle immagini, che identifica gli organismi con minore precisione, ma consente la stima della biomassa e della quota di singoli organismi in una determinata comunità. La combinazione di questi metodi complementari offre l'opportunità di ottenere un risultato altamente coerente e chiaro .
Questa primavera, gli scienziati e il personale del Laboratorio Centrale di Ricerca dell'Ispettorato Principale per la Protezione dell'Ambiente raccoglieranno campioni di fauna invertebrata e diatomee da fiumi selezionati, che saranno successivamente selezionati ed elaborati secondo le procedure attualmente stabilite, e quindi sottoposti a due analisi. .
“Gli stessi test verranno utilizzati per la codifica a barre del DNA, ovvero per generare un elenco di specie sulla base di dati molecolari, e per il riconoscimento automatico delle immagini per combinare i dati ottenuti con questi due metodi”, ha aggiunto il professore. Basila-Spichalska.
Gli scienziati hanno sottolineato che il test dei codici a barre del DNA è in qualche modo simile alla lettura dei codici a barre dei prodotti durante lo shopping. Grazie alle informazioni contenute nel codice a barre, puoi determinare rapidamente il prezzo, il peso e la tipologia del prodotto. “È simile allo studio dei geni, dove la disposizione dei nucleotidi che compongono i filamenti del DNA ci permette di ottenere informazioni precise sugli organismi con cui abbiamo a che fare. I codici a barre del DNA sono parti specie-specifiche, grazie alle quali possiamo identificare rapidamente gli organismi in fase di studio”, ha spiegato il ricercatore.
Sulla base dei risultati del progetto, gli scienziati intendono sviluppare una strategia per implementare metodi moderni nelle procedure di monitoraggio dell'acqua esistenti, migliorando così il sistema internazionale di monitoraggio della biodiversità e dei cambiamenti degli ecosistemi al fine di sostenere l'attuazione del Green Deal europeo, in particolare il Strategia europea per la biodiversità e COP15: Quadro globale sulla biodiversità Kunming-Montreal.
“L’idea è quella di ottenere, grazie a nuovi metodi, non solo dati sullo stato ecologico dell’acqua, ma anche sulla biodiversità di diverse regioni, e di poterli confrontare, nonostante le diverse condizioni ambientali, sociali, economiche e burocratiche poter prestare attenzione alla diversità dei fiumi in Europa.” “E poter proteggere la natura in modo più efficace.” Basila-Spichalska. (porta)
Bartlomiej Pawlak
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