Le api mellifere sono da tempo considerate ingegnere termiche straordinarie, capaci di mantenere la temperatura all'interno degli alveari entro range estremamente precisi per garantire lo sviluppo ottimale della covata. Tuttavia, un nuovo studio pubblicato su Ecological and Evolutionary Physiology dimostra che questa sofisticata capacità di termoregolazione può essere sopraffatta da ondate di calore prolungate, con conseguenze significative sulla sopravvivenza delle colonie. La ricerca, condotta su nove colonie di api mellifere durante un'estate particolarmente torrida in Arizona, evidenzia come temperature persistentemente superiori ai 40°C possano compromettere sia lo sviluppo delle larve sia la longevità degli individui adulti, sollevando interrogativi urgenti sul futuro dell'apicoltura e dei servizi di impollinazione in un clima che cambia.
Il team di ricerca guidato da Jun Chen, insieme a colleghi delle università dell'Arizona e della California, ha monitorato per tre mesi continui le dinamiche termiche e demografiche delle colonie durante picchi termici frequentemente superiori ai 40°C. La metodologia ha previsto il posizionamento di sensori di temperatura in diverse zone della covata, dalla porzione centrale fino ai margini esterni, raccogliendo dati ad alta risoluzione sulla distribuzione termica reale all'interno degli alveari. Parallelamente, i ricercatori hanno tracciato l'andamento delle popolazioni, registrando il numero di individui adulti e la quantità di covata presente settimanalmente.
I risultati rivelano una discrepanza preoccupante tra le medie termiche, apparentemente nella norma, e le fluttuazioni quotidiane effettivamente sperimentate dalle api in sviluppo. Sebbene le temperature medie della covata si mantenessero nel range ideale di 34-36°C necessario per un corretto sviluppo larvale e pupale, le misurazioni di dettaglio hanno mostrato oscillazioni termiche considerevoli nel corso della giornata. Le larve situate nelle zone centrali della covata, le più protette, trascorrevano comunque circa 1,7 ore al giorno sotto la soglia ottimale e 1,6 ore sopra di essa. Ma la situazione diventava decisamente più critica verso i margini dell'area di covata.
Nelle zone periferiche dell'alveare, gli individui in sviluppo erano esposti a condizioni ben più estreme: fino a otto ore consecutive al giorno trascorse al di fuori del range termico di sicurezza. Questa esposizione prolungata a temperature inadeguate si traduceva in stress fisiologico significativo, con potenziali effetti negativi sullo sviluppo anatomico, sulla maturazione del sistema immunitario e sulle capacità cognitive delle api adulte emergenti. Lo studio documenta una correlazione diretta tra l'intensità delle escursioni termiche giornaliere e il declino demografico delle colonie: quelle esposte a picchi di temperatura dell'aria più elevati e a maggiore variabilità termica interna mostravano riduzioni evidenti nel numero di individui.
L'analisi delle differenze tra colonie di dimensioni diverse ha fornito indicazioni preziose sui meccanismi di resilienza termica. Le colonie più numerose dimostravano una capacità significativamente superiore di mantenere stabili le temperature interne, grazie alla maggiore disponibilità di operaie dedicate alla ventilazione attiva e alla distribuzione di acqua per raffreddamento evaporativo. Questa maggiore stabilità termica si traduceva in una riduzione sostanziale del tempo che sia le larve sia gli adulti trascorrevano in condizioni potenzialmente letali, offrendo una protezione demografica cruciale durante i periodi di caldo estremo.
Gli autori sottolineano che la principale arma delle api contro il calore eccessivo è il raffreddamento evaporativo: le operaie raccolgono acqua, la distribuiscono in goccioline sulle superfici dell'alveare e ventilano intensamente con le ali per favorire l'evaporazione. Questo sistema biologico di aria condizionata, tuttavia, richiede un dispendio energetico notevole e dipende dalla disponibilità di fonti d'acqua nelle vicinanze. Lo studio evidenzia inoltre che l'efficacia di questo meccanismo diminuisce drasticamente in condizioni di elevata umidità relativa, un fattore che potrebbe aggravare ulteriormente i problemi termici in molte regioni del mondo dove le ondate di calore si accompagnano ad alta umidità.
Le proiezioni climatiche citate nello studio indicano che entro la fine del secolo le temperature medie globali potrebbero aumentare di circa 2,7°C, con punte potenziali fino a 4°C negli scenari di emissioni più elevate. Questo riscaldamento renderà le ondate di calore non solo più frequenti, ma anche più intense e prolungate in numerose regioni agricole fondamentali. Considerando che le api mellifere sono responsabili dell'impollinazione di circa il 35% delle colture alimentari globali, con un valore economico stimato in centinaia di miliardi di dollari annui, le implicazioni per la sicurezza alimentare sono evidenti.
I ricercatori propongono diverse strategie di adattamento per gli apicoltori che dovranno fronteggiare questi scenari termici sempre più estremi. L'accesso garantito a fonti d'acqua pulita nelle immediate vicinanze degli apiari diventa fondamentale per permettere alle api di intensificare il raffreddamento evaporativo. Il posizionamento strategico degli alveari in aree ombreggiate, magari utilizzando strutture artificiali o vegetazione naturale, può ridurre sensibilmente l'esposizione alla radiazione solare diretta. Miglioramenti nella progettazione e nell'isolamento delle arnie potrebbero aiutare a stabilizzare le temperature interne, mentre la disponibilità di risorse nutritive di alta qualità può supportare le colonie nel sostenere il costo energetico delle attività di termoregolazione.
La ricerca apre inoltre nuove domande sulla selezione di linee genetiche più resistenti al calore e sulla necessità di ripensare i calendari apistici in funzione delle nuove condizioni climatiche. Alcuni ricercatori europei, compresi gruppi del CNR italiano che studiano l'adattamento delle popolazioni locali di Apis mellifera, stanno già esplorando le variazioni nella tolleranza termica tra diverse sottospecie e la possibilità di identificare marcatori genetici associati alla resilienza climatica. Questi studi potrebbero rivelarsi cruciali per sviluppare strategie di conservazione mirate e programmi di allevamento che preservino la diversità genetica necessaria per affrontare le sfide future.
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