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Il cambiamento climatico influisce sugli ecosistemi alterando i principali processi fisici e biologici che regolano il flusso di energia, il ciclo del carbonio e le interazioni tra le specie. Le evidenze scientifiche dimostrano che l’aumento delle temperature globali e delle concentrazioni di anidride carbonica atmosferica influenza sia gli ecosistemi terrestri che quelli marini, spesso riducendone la stabilità e la resilienza (Hoegh-Guldberg et al., 2018; National Academy of Sciences, 2019).

^{Figura 1. Flusso di energia e ciclo del carbonio in un ecosistema marino.}

Come illustrato nella Figura 1, l’energia solare alimenta la fotosintesi nel fitoplancton, che costituisce la base delle reti alimentari marine. Attraverso la fotosintesi, il fitoplancton assorbe anidride carbonica dall’atmosfera e la converte in materia organica, sostenendo i livelli trofici superiori e contribuendo alla regolazione del clima. Carbonio e nutrienti si muovono nell’ecosistema tramite interazioni trofiche, sedimentazione e riciclo dei nutrienti. Il cambiamento climatico può alterare questi processi aumentando la temperatura dell’acqua, modificando la circolazione oceanica e riducendo la disponibilità di nutrienti (Bardgett & Caruso, 2020).

^{Figura 2: Punti critici degli ecosistemi e cambiamenti improvvisi.}

La Figura 2 evidenzia le interazioni trofiche all’interno degli ecosistemi e mostra come i fattori di stress legati al clima aumentino la vulnerabilità degli ecosistemi. L’aumento delle temperature, l’acidificazione degli oceani e i cambiamenti degli habitat colpiscono per primi i produttori primari, ma gli impatti si diffondono nelle reti alimentari tramite effetti a cascata. Quando la produttività del fitoplancton diminuisce, anche zooplancton, pesci e predatori al vertice possono subire un calo. Queste risposte interconnesse dimostrano che gli ecosistemi non rispondono al cambiamento climatico in modo isolato, ma come sistemi complessi con forti dipendenze interne (Bennett et al., 2016).

Le conseguenze più ampie di questi cambiamenti sono illustrate nella Figura 3, che presenta una cascata climatica nei sistemi di bacino idrografico. Questa figura mostra come i fattori climatici, come l’aumento della temperatura e le precipitazioni modificate, influenzino contemporaneamente molteplici componenti dell’ecosistema. Cambiamenti nelle precipitazioni e nella temperatura influenzano l’umidità del suolo, il flusso dell’acqua, la salinità, la vegetazione e lo spostamento delle specie negli ecosistemi terrestri, d’acqua dolce e costieri. Questi processi collegati possono portare a risultati inaspettati, come l’aumento delle inondazioni, la perdita di habitat e la riduzione della qualità dell’acqua (Turner et al., 2020).

^{Figura 3. Cascata climatica nei sistemi di bacino id}