Come respirano i pesci sott'acqua
Da bambini diamo per scontato che i pesci siano al sicuro in acqua. Eppure proprio nel loro ambiente naturale si trovano esposti a un rischio di soffocamento che la maggior parte delle persone non immagina nemmeno.
Chi ha mai visto un pesce boccheggiare in superficie in uno stagno immobile lo sa istintivamente: qualcosa non va. Per capire come sia possibile, bisogna prima conoscere il funzionamento della loro respirazione — e quanto rapidamente noi esseri umani la mettiamo sotto pressione con l'inquinamento e i cambiamenti climatici.
I pesci non hanno polmoni: respirano attraverso le branchie. Su entrambi i lati della testa si trovano strutture finemente ramificate, le lamelle branchiali, percorse da minuscoli capillari sanguigni. L'acqua entra dalla bocca, scorre lungo queste lamelle e cede l'ossigeno disciolto al sangue, mentre l'anidride carbonica viene espulsa.
Questo meccanismo si basa su un principio fisico elementare: la diffusione. Poiché nell'acqua la concentrazione di ossigeno disciolto è superiore a quella nel sangue del pesce, l'ossigeno si sposta naturalmente verso il flusso sanguigno. Il sistema funziona perfettamente, a patto che nell'acqua ce ne sia abbastanza.
I pesci non soffocano perché c'è "troppa acqua", ma perché quell'acqua contiene troppo poco ossigeno, oppure perché l'acqua non riesce più a raggiungere correttamente le branchie.
L'acqua contiene naturalmente molto meno ossigeno dell'aria. Anche una piccola variazione di temperatura, un episodio di inquinamento o una riduzione della corrente possono quindi avere conseguenze gravi. I laghetti poco profondi, i canali stagnanti e le acque molto riscaldate diventano rapidamente zone a rischio.
Quando l'acqua contiene troppo poco ossigeno
Un problema diffuso nelle acque europee è l'eutrofizzazione: un eccesso di sostanze nutritive, soprattutto azoto e fosforo, che entrano nei corsi d'acqua attraverso i fertilizzanti agricoli, gli scarichi fognari e le emissioni industriali.
- Eccesso di nutrienti → crescita esplosiva di alghe e piante acquatiche
- Le alghe muoiono → i batteri le decompongono
- I batteri consumano ossigeno → il livello di ossigeno crolla
- Risultato: "zone morte" dove pesci e altri animali non riescono a sopravvivere
Anche le ondate di calore giocano un ruolo fondamentale. L'acqua calda trattiene meno ossigeno di quella fredda. Non a caso, durante l'estate si verificano frequenti morie di pesci nei canali urbani e nei laghetti, proprio quando le temperature rimangono elevate per giorni e il vento è assente.
I segnali tipici che indicano che i pesci sono in difficoltà
| Segnale | Cosa significa |
|---|---|
| Pesci che bocheggiano in superficie | In profondità l'ossigeno scarseggia, in superficie ce n'è leggermente di più |
| Movimenti lenti, apatia | I muscoli ricevono ossigeno insufficiente, l'energia si esaurisce |
| Moria improvvisa e massiccia dopo un temporale o un'ondata di calore | L'ossigeno disciolto è crollato bruscamente o era già a livelli critici |
Annegare o soffocare: qual è la differenza esatta?
Negli esseri umani, annegare significa che i polmoni si riempiono d'acqua impedendo l'ingresso di aria. In questo senso strettamente medico, un pesce non può annegare — il suo organo respiratorio è progettato proprio per essere attraversato dall'acqua.
Eppure un pesce può morire in acqua per mancanza di ossigeno. In quel caso si tratta di soffocamento nell'acqua, non di annegamento nel senso umano del termine. Per il pesce, però, il risultato finale è identico.
Quando un pesce non riesce più a respirare, nonostante tutta l'acqua intorno a lui
Per molte specie è essenziale che l'acqua scorra continuamente sulle branchie. Alcuni pesci garantiscono questo flusso pompando acqua con i loro opercoli, altri dipendono dal movimento durante il nuoto.
È soprattutto tra gli squali che questo meccanismo può diventare un problema. La maggior parte degli squali deve nuotare ininterrottamente: se si ferma, il flusso d'acqua sulle branchie si interrompe e l'animale soffoca. Questo spiega perché gli squali a cui vengono asportate le pinne non sopravvivono a lungo, anche se vengono restituiti vivi al mare.
Altre specie, come gli squali nutrice, le razze e le torpedini, possono pompare attivamente l'acqua sulle branchie senza nuotare. Questi animali restano tranquillamente fermi sul fondale assorbendo comunque abbastanza ossigeno.
Un pesce non può annegare nel modo in cui annega un essere umano, ma può letteralmente rimanere senza fiato nel proprio elemento naturale.
Branchie danneggiate: un pericolo di vita nascosto
Anche quando nell'acqua c'è ossigeno a sufficienza, un pesce può trovarsi in grave difficoltà se le sue branchie subiscono danni. Le lamelle branchiali sono strutture estremamente delicate.
I danni possono essere causati da:
- Maneggiar con poca cura i pesci catturati durante la pesca sportiva o professionale
- Contatto con oggetti taglienti o rocce
- Attacchi da parte di predatori
- Parassiti che si insediano sulle branchie
- Infezioni batteriche o fungine che danneggiano i tessuti
In tutti questi casi l'acqua continua a scorrere sulle branchie, ma la superficie disponibile per lo scambio gassoso si riduce drasticamente. Il pesce riceve semplicemente troppo poco ossigeno, per quanto velocemente nuoti.
I pesci possono respirare fuori dall'acqua?
Per la grande maggioranza delle specie la risposta è: solo per pochissimo tempo. Fuori dall'acqua le delicate strutture branchiali collassano su se stesse, si seccano, si incollano e perdono la loro enorme superficie di scambio. Lo scambio gassoso si interrompe rapidamente.
Esistono tuttavia alcune eccezioni straordinarie:
- Arapaima — Un gigantesco pesce d'acqua dolce sudamericano che, oltre alle branchie ridotte, possiede una vescica natatoria modificata con cui può respirare aria e assorbire ossigeno direttamente. Riesce a sopravvivere fuori dall'acqua fino a un giorno intero, a patto di non disidratarsi.
- Pesci polmonati — Antichi parenti dei pesci moderni, dotati di polmoni primitivi. Risalgono attivamente in superficie per respirare aria e riescono a superare periodi di siccità incapsulandosi nel fango.
Questi animali mostrano quanto possa essere flessibile l'evoluzione. Mentre la maggior parte dei pesci dipende completamente dall'acqua, alcune specie hanno sviluppato un sistema di emergenza per estrarre ossigeno dall'aria quando il loro habitat si prosciuga.
Come i mammiferi marini gestiscono la situazione in modo molto più efficiente
Balene, delfini, foche e tartarughe marine seguono regole completamente diverse. Hanno i polmoni e, proprio come gli esseri umani, devono respirare aria. Eppure riescono a restare sott'acqua per tempi sorprendentemente lunghi grazie a un corpo che gestisce l'ossigeno in modo straordinariamente efficiente.
Le principali adattazioni includono:
- Quantità molto elevata di mioglobina nei muscoli, una proteina che immagazzina ossigeno
- Alto contenuto di globuli rossi, che permette a più ossigeno di circolare nel corpo
- Frequenza cardiaca fortemente rallentata durante le immersioni (bradicardia)
- Irrorazione sanguigna selettiva: priorità assoluta a cervello, cuore e muscoli attivi
Nei grandi cetacei che si immergono in profondità, come il capodoglio e alcune specie di zifi, i polmoni possono quasi collassare completamente per resistere alla pressione enorme delle grandi profondità. Lo zifio di Cuvier detiene il record mondiale di immersione: oltre tre ore e quaranta minuti senza tornare a respirare in superficie.
Rettili marini: tartarughe e coccodrilli
Le tartarughe marine e alcune specie di coccodrilli adottano una strategia diversa per risparmiare ossigeno. Sono in grado di abbassare drasticamente il loro metabolismo. Riducendo il consumo energetico, i muscoli consumano meno ossigeno e l'animale riesce a restare sott'acqua per periodi più lunghi.
Cosa ci dicono tutto questo sulle nostre acque
L'idea che i pesci siano sempre al sicuro finché si trovano in acqua non regge all'esame dei fatti. In un laghetto di quartiere, in un canale agricolo o in uno stagno cittadino, il livello di ossigeno può crollare nel giro di poche ore. Il rischio aumenta ulteriormente con le estati calde, le fioriture di cianobatteri e gli scarichi illegali.
Per chi gestisce laghetti e acquari, ma anche per le amministrazioni locali, alcune misure sono fondamentali: misurare regolarmente il livello di ossigeno, garantire sufficiente presenza di piante acquatiche e ricambio d'acqua, limitare l'apporto di sostanze nutritive e intervenire prontamente quando i pesci iniziano a boccheggiare in superficie.
Chi ha uno stagno in giardino può prevenire molti problemi con accorgimenti semplici: non sovraalimentare i pesci, creare zone d'ombra sufficienti, evitare sovraffollamento e installare un aeratore aggiuntivo durante i periodi di caldo estremo. In questo modo si evita che l'acqua in cui i pesci dovrebbero respirare si trasformi silenziosamente in una trappola mortale senza scampo.
