Il viaggio del giovane pinguino imperatore

Il pinguino imperatore (Aptenodytes forsteri) è l’unico animale che non abbandona l’Antartide durante l’inverno antartico. Nel freddo e al buio, cova il suo unico uovo che si schiuderà all’arrivo dell’estate. Il suo ciclo riproduttivo è ben noto ai ricercatori ed è stato reso celebre al grande pubblico dal film-documentario “La marcia dei pinguini” (2006). Eppure, un’ampia parte della vita di questo animale rimane ancora ignota agli scienziati: quella che trascorre in mare. In particolare il periodo in cui i giovani pinguini lasciano per la prima volta la colonia per tuffarsi nell’oceano, nel loro primo approccio alle immersioni e alla caccia; non torneranno che qualche anno dopo.

Proprio su questo periodo si è concentrato lo studio recentemente pubblicato sulla rivista Marine Ecology Progress Series e condotto dalla Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), in collaborazione con il Centre National de la Recherche Scientifique. La ricerca descrive come i giovani pinguini trascorrano i mesi dell’estate australe (corrispondente al nostro inverno) dirigendosi verso Nord, per poi spostarsi nuovamente a Sud nel periodo invernale. In particolare, i dati analizzati dai ricercatori hanno rivelato l’importanza di un particolare strato dell’oceano, noto come termoclino, per il sostentamento dei giovani pinguini.

Primo viaggio in mare

I ricercatori hanno monitorato alcuni giovani di pinguino imperatore tramite un dispositivo (chiamato SPLASH) che, oltre a dare informazioni sui movimenti sul piano orizzontale, rileva anche quelli sul piano verticale, fornendo così sia i dati sugli spostamenti al suolo sia i profili d’immersione.

«Sui giovani non si possono utilizzare dispositivi, come per esempio i geolocalizzatori fissati alla zampa, come si fa con gli adulti di altre specie di pinguino, perché questi debbono essere recuperati catturando nuovamente l’animale quando torna alla colonia per nidificare», spiega a OggiScienza Francesco Pezzo, zoologo membro del team italiano che da anni studia, nell’ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), l’altra specie di pinguino che vive alle stesse latitudini del pinguino imperatore, il pinguino di Adelia.

«I device usati in questo studio trasmettono invece i loro dati al sistema satellitare Argos, che permette di eseguire il download dei dati. Il dispositivo è applicato con colla e fascette alle piume, folte e resistenti, e sarà dunque perduto con la muta annuale del piumaggio».

I dati raccolti con questo metodo tra il 2013 e il 2014 hanno permesso ai ricercatori di seguire 15 (scesi poi a 12, perché alcuni dispositivi sono andati perduti o hanno smesso di funzionare) giovani pinguini durante il loro primo anno in mare.

La schiusa delle uova di pinguino imperatore avviene tra luglio e agosto; tra dicembre e gennaio i pinguini, che hanno quindi circa cinque mesi, lasciano la colonia. Si dirigono verso nord, in cerca di acque più aperte, probabilmente perché la presenza di ghiaccio chiuso rappresenta un limite per la respirazione e la nutrizione per i giovani inesperti.

I giovani pinguini arrivano fino a 3.500 chilometri dalla colonia, ed è quindi ben lontano da casa che imparano a immergersi e a cercare le prede, inizialmente in modo impacciato, raggiungendo minori profondità, e via via acquisendo esperienza. «È sostanzialmente il momento in cui imparano a nuotare», spiega Sara Labrousse, prima autrice dell’articolo, in un comunicato. «Non si tratta di qualcosa che viene insegnato loro dai genitori: quando i pulcini si dirigono al mare per la prima volta, non sono rapidi e aggraziati come gli adulti, bensì molto goffi e insicuri».

Termoclino, il ristorante dei pinguini

Grazie ai dati provenienti dai profili d’immersione, i ricercatori hanno potuto osservare che la profondità cui i giovani cacciano corrisponde a quella zona nota come termoclino, ossia il punto in cui le acque profonde si mescolano a quelle superficiali.

«Siamo abituati a pensare all’oceano come a un ambiente continuo e uniforme, ma in realtà presenta notevoli differenze, tra cui una delle più importanti è proprio la differenza tra gli strati superficiali e quelli profondi», spiega Pezzo. «I primi, a contatto con l’atmosfera e quindi più caldi e ricchi di ossigeno, galleggiano sui secondi, che sono più freddi e più densi.

Questa differenza, percepibile anche a un subacqueo, si osserva in estate, quando il Sole scalda le acque fino a una certa profondità, sotto la quale la temperatura rimane sostanzialmente costante. Quando cambia la stagione e d’inverno l’acqua si raffredda, le acque più profonde risalgono in un complesso processo di rimescolamento detto upwelling, nel quale giocano un ruolo fondamentale anche i venti, che porta in superficie moltissimi nutrienti e ha un ruolo fondamentale negli ecosistemi, perché attiva la dinamica della catena alimentare. Ed è proprio in questa zona ricca di cibo che si nutrono i pinguini imperatore».

I giovani pinguini tornano verso sud tra marzo e aprile, arrivando alla banchisa, dove passeranno il resto dell’inverno, tra aprile e maggio. Le loro immersioni si fanno più profonde (il record registrato nello studio è di 264 metri) via via che il termoclino, a partire dall’autunno australe, si abbassa.

Meccanismi biologici e previsioni sui cambiamenti climatici

«Parte dell’importanza di questo studio sta nel fatto che prende in esame il periodo più critico della vita di un pinguino: se un pulcino riesce a superare il primo anno di vita, poi avrà buone probabilità di sopravvivenza; la mortalità degli adulti è infatti molto bassa», spiega Pezzo. Il prossimo passo dei ricercatori sarà proprio quello di utilizzare sistemi di monitoraggio che permettano di registrare le morti durante questo primo anno in mare.

Ma la ricerca ha rilevanza anche perché il ciclo vitale del pinguino imperatore è strettamente correlato all’ambiente in cui vive e particolarmente vulnerabile agli effetti dei cambiamenti climatici. «Si tratta di un interessantissimo studio descrittivo di base», commenta Pezzo. «E lavori di questo tipo sono fondamentali per poter comprendere i meccanismi di come i cambiamenti climatici possano agire sulla biologia degli animali.

Il lavoro di Labrousse e dei suoi colleghi fornisce dati solidi e dettagliati che, una volta messi in relazione ai parametri ambientali, potranno essere usati per costruire modelli circa possibili scenari futuri di come le variazioni climatiche possano avere un effetto sulla sopravvivenza dei pinguini. Ad esempio il termoclino, che influenza l’abbondanza degli organismi dal plancton agli altri animali, non ha una profondità fissa ma varia al variare della temperatura; i pinguini sono predatori apicali, quasi al vertice della catena alimentare, e sono quindi molto sensibili ai cambiamenti di produttività che possono interessare gli ecosistemi».

Gli elementi strutturali dell’habitat

«Inoltre, gli animali non necessitano di solo cibo ma anche di quelli che si definiscono elementi strutturali dell’habitat, determinate condizioni fisiche che ne permettono la vita. Come il tronco degli alberi per uno scoiattolo, il ghiaccio del mare è fondamentale per il pinguino», continua il ricercatore.

«Viaggiando verso l’Antartide si può osservare un susseguirsi di scenari, a ognuno dei quali è associata una differente comunità di specie di uccelli marini: la prima zona è quella degli iceberg che hanno grande importanza perché attorno a essi si aggregano gli uccelli, più a sud il pack ice (ghiaccio galleggiante che si spacca in grossi blocchi), che fa da habitat per un’altra comunità di specie e dove i pinguini si nutrono, e infine il fast ice, il ghiaccio compatto e permanentemente legato alla riva dove i pinguini imperatore nidificano. Ogni specie, insomma, ha bisogno di un ghiaccio con determinate caratteristiche, che i cambiamenti climatici possono alterare».

In effetti, il pinguino imperatore è classificato come near threatened nella Lista Rossa, il database sullo stato di conservazione degli animali dell’International Union for Conservation of Nature, e un precedente studio del WHOI, pubblicato ad agosto 2017 sulla rivista Biological Conservation, prevede riduzioni significative della popolazione nei prossimi decenni, che dovrà spostarsi per trovare un habitat che ne permetta la sopravvivenza.

Dunque, come spiega la coautrice dello studio Stephanie Jenouvrier, capire come questo animale può rispondere al cambiamento dell’ambiente in termini di riproduzione e negli altri momenti del suo ciclo vitale è la chiave per predire la variazione della popolazione e la persistenza della specie.

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