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May 11, 2023

Il cambiamento antropogenico disaccoppia il feedback sulla densità di un predatore d'acqua dolce

Scientific Reports volume 13,

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7613 (2023) Citare questo articolo

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Le interazioni intraspecifiche all’interno delle popolazioni di predatori possono influenzare le dinamiche predatore-preda e la struttura della comunità, evidenziando la necessità di comprendere meglio come queste interazioni rispondono al cambiamento antropogenico. A tal fine, abbiamo utilizzato mezzo secolo (1969-2018) di dati sull’abbondanza e sulle dimensioni per età della popolazione di glaucomi (Sander vitreus) del Lago Erie per determinare in che modo le alterazioni antropogeniche hanno influenzato le interazioni intraspecifiche. Prima degli anni '80, la lunghezza all'età dei walleye più giovani (1 e 2 anni) era correlata negativamente con l'abbondanza di walleye più anziani (3 anni +), segnalando un "feedback di densità" in cui la competizione intraspecifica limitava la crescita. Tuttavia, dopo l’inizio degli anni ’80 questo segnale di competizione intraspecifica è scomparso. Questo disaccoppiamento del feedback sulla densità era correlato a molteplici cambiamenti antropogenici, tra cui una popolazione più ampia di walleye derivante da una migliore gestione della pesca, riduzioni pianificate di nutrienti per migliorare la qualità e la trasparenza dell’acqua, temperature dell’acqua più calde e la proliferazione di un pesce non autoctono con caratteristiche nuove (persico bianco, Morone americana). Sosteniamo che questi cambiamenti potrebbero aver ridotto le interazioni competitive riducendo la sovrapposizione spaziale tra walleye più vecchi e più giovani e introducendo nuove prede. I nostri risultati illustrano il potenziale del cambiamento antropogenico per diminuire le interazioni intraspecifiche dipendenti dalla densità all’interno delle principali popolazioni di predatori, che ha importanti ramificazioni per prevedere le dinamiche dei predatori e gestire le risorse naturali.

I predatori all'apice sono stati gravemente colpiti dai cambiamenti ambientali di origine antropica1,2, che possono alterare drasticamente sia le interazioni interspecifiche che quelle intraspecifiche3. Di particolare preoccupazione sono i cambiamenti antropogenici nei “feedback sulla densità” dei predatori4. Questi feedback sono interazioni intraspecifiche che si intensificano all’aumentare della densità conspecifica, come competizione, aggressività e cannibalismo, con conseguenti effetti sulla crescita della popolazione di predatori o su fattori che influenzano la crescita4. Ad esempio, è stato dimostrato che i feedback sulla densità determinano le dimensioni corporee dei pesci5, la fecondità negli uccelli6, la mortalità nei mammiferi7 e la dispersione dei predatori in nuovi habitat8. Attraverso queste influenze sulla crescita, sulla riproduzione, sulla mortalità e sulla dispersione dei predatori, i feedback sulla densità possono a loro volta mediare le reti alimentari e la struttura della comunità9,10 e i servizi ecosistemici generati dalle popolazioni di predatori (ad esempio, la raccolta della fauna selvatica11).

Si presume spesso che la natura dei feedback di densità sia fissa all'interno di una specie (ad esempio, determinata dalle caratteristiche della storia della vita11,12), mentre i cambiamenti ambientali alterano semplicemente il numero di individui o la capacità di carico producendo una risposta prevedibile nella popolazione9,12, 13. Tuttavia, il cambiamento ambientale indotto dall’uomo ha il potenziale di alterare l’intensità delle interazioni intraspecifiche in modo tale che la crescita della popolazione (o le dimensioni corporee, la fecondità, la mortalità, ecc.) potrebbe non rispondere più come previsto ai cambiamenti nelle dimensioni della popolazione14,15 (Fig. 1 ). Ad esempio, l’intensità delle interazioni intraspecifiche all’interno di una popolazione di predatori può variare lungo i gradienti ambientali, con interazioni più forti che si verificano in aree con minore disponibilità di prede o habitat meno disponibili16,17. I fattori di stress antropogenici che creano cambiamenti ambientali simili, come la frammentazione dell’habitat che affolla lo stesso numero di predatori in un’area più piccola18, potrebbero quindi produrre feedback di densità più forti del previsto (Fig. 1, linea b). Al contrario, i cambiamenti antropogenici che riducono le interazioni intraspecifiche, ad esempio tramite sussidi per le risorse o l’introduzione di nuove prede19,20, potrebbero comportare feedback di densità più deboli del previsto (Fig. 1, linea c). Questo potenziale di alterazione antropogenica dei feedback di densità e l’importante ruolo ecologico svolto dai predatori richiedono quindi una migliore comprensione di come gli esseri umani possono influenzare la forza dei feedback di densità dei predatori.