Fitoplancton: cos'è e perché è importante per il pianeta

Il fitoplancton è alla base dell’equilibrio della vita sul nostro pianeta, anche se raramente ce ne rendiamo conto: questi microrganismi acquatici, invisibili a occhio nudo, producono una parte enorme dell’ossigeno atmosferico, regolano il ciclo del carbonio e sostengono l’intera catena alimentare marina, da cui dipendono ecosistemi, pesca e sicurezza alimentare globale. Insomma, senza il fitoplancton la vita sulla Terra, così come la conosciamo, non sarebbe possibile.

Negli ultimi decenni, però, questo delicato sistema sta mostrando segnali di sofferenza, in quanto il riscaldamento degli oceani, l’acidificazione delle acque, l’inquinamento chimico e plastico e l’alterazione dei cicli dei nutrienti stanno modificando la distribuzione e la produttività del fitoplancton in molte aree del mondo.

Comprendere cos’è il fitoplancton, come funziona in particolare il fitoplancton marino, quali organismi lo compongono e perché il suo ruolo è così cruciale permette di capire non solo il funzionamento degli oceani, ma anche alcune delle sfide ambientali più urgenti del nostro tempo.

Cos’è il fitoplancton

Il termine “phytoplancton” deriva dal greco phyton (“pianta”) e planktos (“errante”) e richiama sia la natura vegetale del fitoplancton, che il movimento passivo, affidato alle correnti: si tratta infatti di un insieme di organismi microscopici fotosintetici che vivono sospesi nelle acque superficiali di oceani e mari (fitoplancton marino) o di laghi e fiumi (fitoplancton lacustre), laddove la luce solare è sufficiente a sostenere la fotosintesi.

Il significato del fitoplancton va ben oltre una definizione generica: questo gruppo comprende organismi molto diversi tra loro - come diatomee, dinoflagellati, cianobatteri e alghe verdi – le cui dimensioni variano da circa 0,2 micrometri fino a raggiungere pochi millimetri e che, nel loro complesso, sostengono gran parte dei processi biologici degli ecosistemi acquatici.

A differenza dello zooplancton, formato da organismi animali, il fitoplancton utilizza la luce solare per compiere la fotosintesi, trasformando anidride carbonica e acqua in zuccheri e ossigeno. Questo processo avviene su scala planetaria, tanto che si stima che il fitoplancton sia responsabile del 70–85% della produzione primaria di ossigeno della Terra, un contributo fondamentale per la respirazione degli esseri viventi e per l’equilibrio climatico globale.

Il fitoplancton marino

Gran parte del fitoplancton presente sulla Terra (circa il 90%) vive negli oceani e nei mari, dove forma comunità estremamente dinamiche e sensibili alle condizioni ambientali. Il fitoplancton marino si concentra soprattutto negli strati superficiali delle acque (in particolare nei primi 200 metri di profondità), dove la luce solare permette la fotosintesi, e la sua distribuzione varia in funzione di fattori come temperatura, salinità, correnti e disponibilità di nutrienti. In questi ambienti, il fitoplancton svolge un ruolo centrale nei cicli del carbonio e dell’ossigeno, influenzando non solo gli ecosistemi marini, ma anche il clima globale.

Il fitoplancton è composto da diversi gruppi di organismi microscopici, ciascuno con caratteristiche strutturali e funzioni ecologiche specifiche. La loro distribuzione varia in base a fattori come temperatura dell’acqua, disponibilità di nutrienti e profondità, influenzando la produttività degli oceani e la composizione delle catene alimentari marine:

• Diatomee: sono tra i gruppi più abbondanti di fitoplancton marino, soprattutto nelle acque fredde e ricche di nutrienti. Sono caratterizzate da un guscio rigido di silice che ne protegge la cellula e ne favorisce la conservazione nei sedimenti. Grazie all’elevata velocità di crescita, svolgono un ruolo chiave nei grandi bloom stagionali - esplosioni rapide di crescita del fitoplancton, tipiche di primavera o autunno - e nel sequestro del carbonio verso le profondità oceaniche;
• Dinoflagellati: sono diffusi soprattutto nelle acque più calde e stratificate. Molte specie sono dotate di flagelli che consentono un movimento attivo verticale, permettendo loro di ottimizzare l’esposizione alla luce e l’assorbimento dei nutrienti. Alcuni dinoflagellati sono bioluminescenti, mentre altri possono causare fioriture algali tossiche, note come maree rosse;
• Coccolitofori: sono alghe microscopiche che producono minuscole placche calcaree, chiamate coccoliti, che ricoprono la superficie cellulare. Questi organismi sono particolarmente importanti per il ciclo del carbonio marino, poiché contribuiscono sia alla fotosintesi sia alla formazione di sedimenti calcarei. Le loro fioriture sono talvolta visibili dallo spazio come ampie macchie chiare sulla superficie oceanica;
• Cianobatteri marini: spesso chiamati impropriamente “alghe azzurre”, sono tra i più antichi organismi fotosintetici del pianeta. Alcune specie sono estremamente abbondanti negli oceani tropicali e subtropicali e contribuiscono in modo significativo alla produzione primaria globale. In determinate condizioni, tuttavia, possono formare fioriture dannose per gli ecosistemi.

Ogni tipologia è adattata a specifiche condizioni ambientali e contribuisce in modo diverso ai cicli biologici e chimici degli ecosistemi acquatici. 

Perché il fitoplancton è così importante per il pianeta

Il ruolo del fitoplancton è cruciale sotto molti aspetti: innanzitutto, contribuisce alla produzione di circa il 50–80% dell’ossigeno atmosferico, rendendo possibile la respirazione della maggior parte degli esseri viventi terrestri e anche se non ce ne rendiamo conto, ogni nostro respiro è legato, direttamente o indirettamente, all’attività fotosintetica di questi organismi microscopici.

Dal punto di vista ecologico, il fitoplancton costituisce la base della catena alimentare marina: nutre lo zooplancton, che a sua volta sostiene pesci, mammiferi marini e interi ecosistemi oceanici, dai mari costieri alle grandi profondità. Da questa rete, ovviamente, dipendono anche la pesca e l’acquacoltura, fondamentali per l’alimentazione di milioni di persone nel mondo.

Un altro aspetto centrale riguarda il clima: durante la fotosintesi, il fitoplancton assorbe grandi quantità di anidride carbonica, contribuendo a mitigare gli effetti del riscaldamento globale. Grazie a questo processo, gli oceani riescono ad assorbire circa il 25–30% delle emissioni antropogeniche di CO₂, svolgendo una funzione di regolazione climatica su scala planetaria.

Senza il fitoplancton, insomma, le catene alimentari collasserebbero, la concentrazione di anidride carbonica aumenterebbe rapidamente e gli ecosistemi marini e terrestri perderebbero il loro equilibrio in tempi relativamente brevi.

Minacce e conservazione

Nonostante la sua importanza vitale, il fitoplancton è sempre più sotto pressione e, come spesso accade, i principali fattori di rischio derivano dalle attività umane e dai cambiamenti climatici, che modificano la chimica e la temperatura degli oceani:

• Riscaldamento degli oceani: l’aumento delle temperature riduce la risalita dei nutrienti dalle acque profonde, fondamentali per la crescita del fitoplancton. In alcune regioni, ciò può ridurne la produttività e alterare l’equilibrio delle catene alimentari marine;
• Acidificazione delle acque: l’assorbimento di CO₂ atmosferica abbassa il pH degli oceani. Questo fenomeno danneggia soprattutto le specie con gusci calcarei, come coccolitofori e alcune diatomee, compromettendo la loro capacità di sopravvivere e riprodursi;
• Inquinamento chimico e plastico: sostanze tossiche e microplastiche interferiscono con la crescita e il metabolismo delle cellule di fitoplancton e in alcuni casi favoriscono anche la comparsa di fioriture algali nocive, che producono tossine dannose per pesci, mammiferi marini e attività umane come la pesca;
• Alterazione dei nutrienti: fertilizzanti agricoli e scarichi urbani possono creare un eccesso di nutrienti in alcune zone, mentre altre diventano povere di elementi essenziali. Entrambi gli scenari minacciano la stabilità delle popolazioni di fitoplancton.