Biologia

Posidonia oceania

La Posidonia oceanica è una pianta acquatica. Ha caratteristiche simili alle piante terrestri, ha radici, un fusto rizomatoso e foglie nastriformi lunghe fino ad un metro e unite in ciuffi di 6-7. Fiorisce in autunno e in primavera produce frutti galleggianti volgarmente chiamati "olive di mare". Forma delle praterie sottomarine che hanno una notevole importanza ecologica, costituendo la comunità climax del mar Mediterraneo ed esercitando una notevole azione nella protezione della linea di costa dall'erosione. Al suo interno vivono molti organismi animali e vegetali che nella prateria trovano nutrimento e protezione. Il posidonieto è considerato un buon bioindicatore della qualità delle acque marine costiere. La P. oceanica presenta radici che servono principalmente per ancorare la pianta al substrato, rizoma e foglie nastriformi. Dettaglio del rizomaI rizomi, spessi fino ad 1 cm, crescono sia in senso orizzontale (rizomi plagiotropi), sia in senso verticale (rizomi ortotropi). I primi, grazie alla presenza sul lato inferiore di radici lignificate e lunghe fino a 15 cm, ancorano la pianta al substrato mentre i secondi, incrementando l’altezza, hanno la funzione di contrastare l’insabbiamento dovuto alla continua sedimentazione. I due tipi di accrescimento danno luogo alla cosiddetta matte, una formazione a terrazzo costituita dall’intreccio degli strati di rizomi, radici e dal sedimento intrappolato. In questo modo le posidonie colonizzano un ambiente difficilmente utilizzabile dalle alghe a causa della mancanza di radici. Le foglie nascono dai rizomi ortotropi, sono nastriformi, di colore verde brillante che diventa bruno con il passare del tempo. Raggiungono la lunghezza di circa 1,5 m, sono larghe in media 1 cm e presentano da 13 a 17 nervature parallele. Gli apici sono arrotondati e spesso vengono persi per l'azione del moto ondoso e delle correnti. Sono organizzate in fasci che presentano 6 o 7 foglie, con le più vecchie che si trovano all'esterno e le più giovani all'interno e vengono suddivise in tre categorie: Foglie adulte: presentano una lamina con funzione fotosintetica e da una base separata dal lembo fogliare da una struttura concava detta "ligula"; Foglie intermedie: sono prive della base; Fogli giovanili: sono convenzionalmente di lunghezza inferiore ai 50 mm. In autunno la pianta perde le foglie adulte più esterne, che diventano di colore bruno e sono fotosinteticamente inattive e durante l'inverno vengono prodotte le nuove foglie. La P. oceanica si riproduce sia sessualmente sia asessualmente per stolonizzazione. La riproduzione sessuale avviene mediante la produzione di fiori e frutti. I fiori sono ermafroditi e raggruppati in una infiorescenza a forma di spiga, di colore verde e racchiusa tra brattee fiorali. L'asse floreale si attacca al rizoma al centro del fascio. Il gineceo è formato da un ovario uniloculare che continua con uno stilo e termina con lo stigma; l'androceo è costituito da tre stami con antere corte. La fioritura è regolata da fattori ambientali (luce e temperatura) e da fattori endogeni (età e dimensione della pianta) e avviene in settembre - ottobre nelle praterie più vicine alla superficie del mare, mentre è spostata di due mesi nelle praterie più profonde. Il polline all'interno dell'antera è di forma sferica, ma diventa filamentoso appena viene rilasciato in acqua. Non sono presenti meccanismi di riconoscimento tra polline e stigma che prevengano l'autofecondazione. L'impollinazione è idrofila e può portare alla formazione dei frutti, sebbene alcuni abortiscano prima della maturazione che avviene dopo sei mesi. Una volta maturi, i frutti si staccano e galleggiano in superficie. Il frutto, leggermente carnoso e chiamato volgarmente "oliva di mare", è simile ad una drupa e presenta un pericarpo poroso e ricco di una sostanza oleosa che ne permette il galleggiamento. Quando marcisce viene liberato un seme, rivestito da una membrana sottile ma privo di un vero e proprio tegumento, che cade sul fondo e se trova le adatte condizioni di profondità, stabilità e tipo di sedimento germina e da origine ad una nuova pianta. Affinché la piantina possa attecchire è necessario che trovi un substrato umificato. L'umificazione consiste nella degradazione dei detriti vegetali, quindi la pianta può impiantarsi in "suoli" precedentemente colonizzati da altri vegetali, quali macroalghe o altre fanerogame. Si genera così una vera e propria successione ecologica in cui posidonia rappresenta l'ultimo stadio successionale. La germinazione comincia con l'emissione di una piccola radice bianca dal polo radicale e di una fogliolina dal polo apicale. Con la riproduzione sessuata la pianta colonizza nuove aree, diffonde le praterie in altre zone e garantisce la variabilità genetica. La stolonizzazione, che permette l'espansione delle praterie, avviene invece mediante l'accrescimento dei rizomi plagiotropi, che crescono di ca. 7 cm/anno e colonizzano nuovi spazi. Un alto accumulo di sedimenti e la diminuzione dello spazio a disposizione per la crescita orizzontale, stimola la crescita verticale dei rizomi, formando così la matte. L'accrescimento verticale dei rizomi porta alla formazione di una struttura chiamata matte, costituita da un intreccio di rizomi morti e radici tra i quali resta intrappolato il sedimento. Solo la parte sommitale di queste strutture è formata da piante vive. La formazione delle mattes dipende in massima parte dai ritmi di sedimentazione; un'alta velocità di sedimentazione può portare ad un eccessivo insabbiamento dei rizomi e quindi al loro soffocamento; al contrario, una sedimentazione troppo lenta può portare allo scalzamento dei rizomi ed alla regressione della prateria. Poiché la velocità di decomposizione dei rizomi è molto lenta essi possono rimanere all'interno della matte anche per millenni. La matte ha un ritmo di crescita molto lento: il suo accrescimento è stato stimato in circa 1 m al secolo. Come tutte le fanerogame marine, la posidonia ha evoluto una serie di adattamenti morfologici e fisiologici atti a permetterle la vita in mare. In molti degli organi è presente il parenchima aerifero, che facilita gli scambi gassosi in tutte le parti della pianta e che forma una fitta rete tra foglie, rizoma e radici. Le foglie sono prive di stomi ed hanno una cuticola sottile per facilitare la diffusione di ioni e CO2. Le posidonie sono in grado di assorbire i nutrienti anche per via fogliare. Spesso le piante vivono in un substrato soggetto all'anossia (mancanza di ossigeno). Per questo motivo le radici, oltre ad assicurare l'ancoraggio e l'assorbimento delle sostanze nutritive, fungono da riserva di ossigeno, prodotto per fotosintesi dalle foglie e trasportato dal parenchima aerifero. Come tutte le Fanerogame marine, anche la P. oceanica si è evoluta da Angiosperme che vivevano nella zona intertidale, al confine tra la terra e il mare, e che erano quindi in grado di sopportare brevi periodi di immersione in acqua. Quando l'impollinazione da anemofila è diventata idrofila, le piante hanno completamente abbandonato la terraferma. I primi fossili di posidonia (P. cretacea) risalgono al Cretaceo, circa 120 milioni di anni fa, mentre nell'Eocene, 30 milioni di anni fa, fece la sua comparsa la P. parisiensis. La crisi di salinità del Messiniano, avvenuta circa 6 milioni di anni fa nel Mediterraneo, ha provocato un abbattimento della diversità genetica in posidonia. Mentre prima esistevano sia ceppi in grado di vivere in condizioni locali di alta salinità sia ceppi capaci di vivere in bacini a salinità bassa, dopo la crisi questi ultimi sono scomparsi e sono stati selezionati solo quelli capaci di vivere a salinità elevate. All'interno dello stagnone di Marsala, le praterie si trovano in una zona che può raggiunge valori di salinità del 46-48‰ Questa specie si trova solo nel Mar Mediterraneo; occupa un’area intorno al 3% dell’intero bacino (corrispondente ad una superficie di circa 38.000 Km2), rappresentando una specie chiave dell’ecosistema marino costiero. Un segnale inequivocabile dell’esistenza di una prateria di posidonia è la presenza di masse di foglie in decomposizione (dette banquette) sulla spiaggia antistante. Per quanto possano essere fastidiose hanno una notevole rilevanza nella protezione delle spiagge dall’erosione. Secondo la parte IV del Testo Unico Ambientale (D.Lgs. 3 aprile 2006, n. 152, "Norme in materia ambientale") le foglie di posidonia spiaggiate sono da considerare rifiuti solidi e devono quindi essere smaltite. Secondo alcuni questo materiale vegetale potrebbe essere utilizzato per il compostaggio, ma ciò è attualmente vietato dall'allegato 1C della legge 748/84 (L. 19 ottobre 1984, n. 748, in materia di "Nuove Norme per la Disciplina dei Fertilizzanti") che vieta l'uso di "alghe e piante marine" per la preparazione del compost. Sulle spiagge si trovano inoltre, e soprattutto in inverno, delle "palle" marroni formate da fibre di posidonia aggregate dal moto ondoso e dette egagropili. Le caratteristiche proprie della pianta di posidonia, la sua dinamica di crescita e la grande quantità di biomassa prodotta, sono dei fattori in grado di reggere delle comunità animali e vegetali molto diversificate. Distinguiamo comunità epifite, cioè di batteri, alghe e briozoi che colonizzano la superficie fogliare e i rizomi della pianta, comunità animali vagili e sessili e comunità di organismi detritivori. Foglie di P. oceanica altamente epifitate.Lungo la foglia si possono identificare delle successioni e delle zonazioni che seguono l'età della foglia. In prossimità della base della foglia e sulle foglie giovani, si impiantano Diatomee e batteri; successivamente nella parte centrale si impiantano alghe rosse e brune incrostanti, mentre sopra le incrostanti e nella zona apicale vivono alghe erette filamentose. Le comunità epifite vengono predate da Molluschi Gasteropodi, Crostacei Anfipodi e Policheti e rivestono un ruolo molto importante nella catena alimentare delle praterie di posidonia, considerando il fatto che sono pochi gli organismi in grado di nutrirsi direttamente del tessuto vegetale della pianta, sgradita agli erbivori per l'alta percentuale di carboidrati strutturali, per gli alti valori di C e N e per la presenza di composti fenolici. Gli epifiti, però, possono anche danneggiare le posidonie. Essi, infatti, aumentandone il peso, possono causare la caduta prematura delle foglie, diminuiscono la luce e inoltre ostacolano gli scambi gassosi e l' assorbimento di nutrienti attraverso la foglie. La fauna associata alle praterie di posidonia è costituita da animali sessili, che vivono cioè adesi al substrato costituito dalle foglie e dai rizomi, e da animali vagili, capaci di muoversi all'interno della prateria. Vi sono poi degli organismi, costituenti l'infauna, che vivono all'interno delle matte e che sono principalmente detritivori. Studi effettuati da Gambi et al. nel 1992 hanno dimostrato come circa il 70% del popolamento animale complessivo della prateria sia costituito da erbivori. Tra questi, i più abbondanti sono gli echinodermi, in particolare il riccio Paracentrotus lividus, tra i pochi organismi in grado di cibarsi direttamente delle foglie della pianta. I carnivori sono rappresentati da pesci, molluschi, policheti e decapodi. Tra i molluschi, abitatore abituale e quasi esclusivo delle praterie è la Pinna nobilis, il bivalve più grande del Mediterraneo e fortemente minacciato dalla pesca dei collezionisti e dall'inquinamento. Il popolamento ittico è costituito da un piccolo numero di specie, principalmente labridi e sparidi quasi tutti carnivori. Sono poco frequenti pesci di grandi dimensioni e durante il corso dell'anno si assiste a variazioni dell'abbondanza specifica dovute a reclutamenti e migrazioni. Nelle praterie superficiali e riparate, vi è una grande abbondanza dell'erbivoro Sarpa salpa, che rappresenta il 40-70% della fauna ittica estiva. Il compartimento detritico, costituito dalla lettiera formata dai resti delle foglie cadute, viene colonizzato da microorganismi e funghi. Un gruppo particolare di detritivori sono policheti (Lysidice ninetta, Lysidice collaris e Nematonereis unicornis) e isopodi (Idotea hectica, Limnoria mazzellae), detti borers, che scavano delle gallerie all'interno delle scaglie (resti delle basi fogliari che restano attaccate al rizoma per anni) per nutrirsi e per espandere il proprio habitat. Le foglie, degradate dal moto ondoso e dai microrganismi, una volta spiaggiate, prendono il nome di banquette e servono da rifugio e nutrimento a insetti, anfipodi e isopodi sopitando una caratteristica comunità del piano sopralitorale. Dal punto di vista fitosociologico, la P. oceanica rappresenta la specie caratteristica dell'associazione Posidonietum oceanicae Molinier 1958. Questa associazione è caratteristica dei fondi sabbiosi e fangosi del piano infralitorale e al suo interno si distinguono diversi aggruppamenti da esso dipendenti: sui rizomi si trova la biocenosi sciafila costituita dall'associazione Flabellio-Peyssonnelietum squamariae Molinier 1958, mentre sulle foglie della pianta si distingue l'associazione epifita Myrionemo-Giraudietum sphacelarioidis Van der Ben 1971. Questo aggruppamento non è esclusivo del Posidonieto, ma si ritrova anche sulle foglie di altre Angiosperme marine e sulle Cystoseire. La prateria di posidonia costituisce la "comunità climax" del Mediterraneo, cioè rappresenta il massimo livello di sviluppo e complessità che un ecosistema può raggiungere. Il posidonieto è, quindi, l'ecosistema più importante del mar Mediterraneo ed è stato indicato come "habitat prioritario" nell'allegato I della Direttiva Habitat (Dir. n. 92/43/CEE), una legge che raggruppa tutti i Siti di Importanza Comunitaria (SIC) che necessitano di essere protetti. Nell’ecosistema costiero la posidonia riveste un ruolo fondamentale per diversi motivi: grazie al suo sviluppo fogliare libera nell'ambiente fino a 20 litri di ossigeno al giorno per ogni m2 di prateria produce ed esporta biomassa sia negli ecosistemi limitrofi sia in profondità; offre riparo ed è area di riproduzione per molti pesci, cefalopodi, bivalvi, gasteropodi, echinodermi e tunicati; consolida il fondale sottocosta contribuendo a contrastare un eccessivo trasporto di sedimenti sottili dalle correnti costiere; agisce da barriera soffolta che smorza la forza delle correnti e delle onde prevenendo l'erosione costiera; lo smorzamento del moto ondoso operato dallo strato di foglie morte sulle spiagge le protegge dall'erosione, soprattutto nel periodo delle mareggiate invernali. In tutto il Mediterraneo le praterie di posidonia sono in regressione, un fenomeno che è andato aumentando con gli anni con l'aumento della pressione antropica sulla fascia costiera. La scomparsa delle praterie di posidonia ha degli effetti negativi non solo sul posidonieto ma anche su altri ecosistemi, basti pensare che la perdita di un solo metro lineare di prateria può portare alla scomparsa di diversi metri della spiaggia antistante, a causa dei fenomeni erosivi. Inoltre la regressione delle praterie comporta una perdità di biodiversità e un deterioramento della qualità delle acque. La Caulerpa taxifolia è un'alga alloctona che in alcune zone del Mediterraneo sta soppiantando la P. oceanica.Le cause della regressione sono da ricercarsi in: la posidonia è molto sensibile agli agenti inquinanti; pesca a strascico; nautica da diporto (raschiamento delle ancore sul fondale, sversamenti di idrocarburi, detergenti, vernici, rifiuti solidi etc...) costruzione di opere costiere e di conseguenza l'immissione di scarichi fognari in mare che aumentando la torbidità dell'acqua ostacolano la fotosintesi; costruzione di dighe, dighe foranee e barriere che modificano il tasso di sedimentazione in mare; eutrofizzazione delle acque costiere che provoca un'abnorme crescita delle alghe epifite, ostacolando così la fotosintesi. Recentemente le praterie sono minacciate anche dalla competizione con due alghe tropicali accidentalmente immesse in Mediterraneo, la Caulerpa taxifolia e la Caulerpa racemosa. Le due alghe presentano una crescita rapidissima e stanno via via soppiantando la posidonia. Da circa una ventina di anni sta sempre più prendendo piede l'utilizzo della posidonia come indicatore biologico. L'analisi della densità dei fasci costituisce uno dei metodi di studio delle praterie.La pianta infatti presenta tutte le caratteristiche proprie di un buon bioindicatore: è una specie bentonica; presenta un lungo ciclo vitale; è diffusa ampiamente in tutto il Mediterraneo; ha una grande capacità di concentrazione nei suoi tessuti di sostanze inquinanti; è molto sensibile ai cambiamenti ambientali. Attraverso lo studio delle praterie è quindi possibile avere un quadro piuttosto attendibile della qualità ambientale delle acque marine costiere. Pergent nel 1995 e Pergent-Martini nel 1996 hanno proposto un'altra classificazione che mette in relazione la densità dei fasci con la profondità, individuando 4 classi di densità. È così possibile individuare tre tipi di praterie: praterie in equilibrio: la densità è normale o eccezionale; praterie disturbate: la densità è bassa; praterie molto disturbate: la densità è anormale. Le analisi fenologiche consentono di studiare diversi parametri utili a descrivere lo stato di salute delle piante: numero medio di foglie per rango (adulte, intermedie, giovanili) per fascicolo fogliare; lunghezza e larghezza media delle foglie per rango per fascicolo fogliare; percentuale di tessuto bruno: rappresenta la % di foglie adulte che presentano tessuto non fotosintetizzante; indice LAI (Leaf Area Index): misura la superficie fogliare per m² di prateria; coefficiente "A": percentuale di foglie che hanno perso l'apice. L'analisi lepidocronologica consiste nello studio dei cicli di vita delle foglie di P. oceanica, che all'atto del distacco una volta morte lasciano sul rizoma della pianta la parte basale. Questi residui, che col tempo mutano fino a divenire scaglie, hanno spessori variabili con andamenti ciclici annuali, utili per lo studio delle variabili ambientali. I suoi scopi possono essere così riassunti: stima la biomassa prodotta negli anni, sia in termini di allungamento dei rizomi, sia di produzione di foglie; stima la produzione dei fiori e quindi fornisce informazioni sul numero dei fenomeni di riproduzione sessuata avvenuti negli anni; misura la concentrazione di metalli pesanti negli anni all'interno dei tessuti della pianta. In passato le foglie erano utilizzate come isolante nella costruzione dei tetti, come lettiera per il bestiame o per imballare materiali fragili, era infatti anche detta "alga dei vetrai". In farmacologia le foglie erano usate per curare infiammazioni e irritazioni. In alcune aree del Mediterraneo ancora oggi le foglie sono usate nell’alimentazione del bestiame. Attualmente si sta analizzando la possibilità di utilizzarle, in seguito a trattamenti particolari, per concimazione in serricultura e la produzione di biogas. Nel 2006 è stata scoperta nelle Baleari una pianta di Posidonia lunga circa 8 Km cui è stata attribuita un'età di 100.000 anni. La pianta si trova all'interno di una prateria che si estende per 700 Km² dalla zona di Es Freus, (Formentera) fino alla spiaggia di Las Salinas (Ibiza). L'identificazione della pianta è stata possibile grazie all'uso di marcatori genetici. La scoperta è stata casuale, poiché si stima che all'interno di questa prateria vivano cento milioni di esemplari della stessa specie. Si ritiene che questa pianta sia uno degli organismi viventi più grandi e longevi del mondo.

per gentile concessione di: Angelo Masera