Secondo uno studio italiano condotto dall'Ogs e dal Cnr-Irbim, l'attività di microrganismi che lavorano nelle profondità del Mare di Ross, in Antartide, potrebbe valere fino al 5% della quantità di carbonio assorbita da questo mare, fino a questo momento non calcolata
La vita nelle profondità oceaniche è ancora poco studiata e continua a riservare sorprese. È quanto emerge da uno studio italiano condotto nelle acque del mare di Ross, in Antartide, e pubblicato sulla rivista Communications Earth & Environment .
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La ricerca, condotta dall'Istituto di oceanografia e di geofisica sperimentale (Ogs) e dall'Istituto per le risorse biologiche e le biotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr), ha rivelato che i microrganismi che vivono in queste acque contribuiscono all'assorbimento del carbonio anche in condizioni inospitali.
È il caso degli abissi del Mare di Ross, dove sono state condotte le due campagne oceanografiche, la XXIX e la XXXI spedizione italiana in Antartide, che hanno portato ai risultati pubblicati oggi. Le spedizioni sono state effettuate nel 2014 e nel 2016 e coordinate da Mauro Celussi dell'Ogs con il contributo di Gian Marco Luna, Marco Basili e Grazia Marina Quero per il Cnr-Irbm.
L'attività svolta dai batteri e dagli archaea - o archeobatteri - osservata durante gli esperimenti è la riduzione del carbonio inorganico disciolto nell'acqua, che viene così trasformato in materia organica.
Lo studio riguarda dunque uno dei processi fondamentali della vita sulla Terra, ma è ancora più interessante se si comprende meglio chi sono i protagonisti e il ruolo particolare del luogo di osservazione: l'oceano meridionale.
L'attività nascosta dei batteri
Il ciclo del carbonio è il processo con cui gli organismi trasformano il carbonio presente nell'atmosfera dalla forma organica a quella inorganica e viceversa.
Tutti i macrorganismi, esseri umani compresi, partecipano a questa attività nella sua prima fase, ma i microrganismi hanno un ruolo particolare nella seconda parte, il passaggio dal carbonio inorganico alla materia organica. Nello studio si parla del DIC, carbonio inorganico disciolto nell'acqua, il tipo utilizzato dai microrganismi.
I campioni d'acqua utilizzati per gli esperimenti sono stati prelevati tra i 200 e i 2000 metri di profondità, dove non arrivano i raggi solari: questo significa che gli organismi che vivono in quest'area non utilizzano la luce per produrre il loro nutrimento, ma l'energia chimica, e per questo sono chiamati chemioautotrofi.
"La cosa interessante dello studio è la quantificazione del ruolo degli organismi chemioautotrofi, cioè quelli che utilizzano l'energia chimica, perché sono riusciti appunto, tramite queste campagne, a dare una quantificazione pari al 5% che è paragonabile ad altri studi fatti in altre zone", spiega Silvia Termini, microbiologa ambientale, a Euronews.
I risultati mostrano che la fissazione del carbonio disciolto in questa regione è comparabile a quella degli altri oceani, nonostante le temperature basse e le condizioni inospitali.
Attraverso proiezioni, il team ha stimato che il carbonio assorbito negli abissi costituisce il 5% del "pozzo" annuale - la quantità annuale di CO2 che una specifica area geografica riesce a trattenere - di questo mare.
Questo non significa che i batteri riescano ad assorbire una quota aggiuntiva di CO2 proveniente dall'atmosfera, ma che la loro attività contribuisce ai bilanci del carbonio oceanico. La loro quota, tuttavia, non era stata considerata finora e questa scoperta potrebbe ampliare le conoscenze sul ciclo globale del carbonio.
Il ruolo delle acque profonde finora è stato sottostimato, poiché venivano considerate il luogo di "stoccaggio" della materia organica creata in superficie. La scoperta getta invece nuova luce su quest'ultima fase, poiché una parte della CO2 assorbita dagli oceani viene trasformata direttamente negli abissi.
I protagonisti: batteri e archea
I protagonisti di questo processo, in base alle analisi del Dna, sono alcuni archaea nitrificanti o Nitrosopumilaceae e batteri chemoautotrofi dei gruppi SUP05 e SAR324. Entrambi i gruppi fanno parte della famiglia dei procarioti, ovvero cellule prive di nucleo.
"Si sa poco che la divisione nei cinque regni dei viventi che c'era un tempo non è più in uso da moltissimi decenni. Ad oggi la divisione è in tre domini: quello dei batteri, degli archaea e degli eucarioti", afferma Termini.
"Prima si pensava che gli archea fossero dei batteri, invece sono organismi interessanti perché sono dominanti nell'ambiente marino e hanno la caratteristica di essere estremofili, cioè riescono a vivere in condizioni estreme, come temperature o salinità molto elevate. È un dominio su cui si sta cercando di ampliare il più possibile le conoscenze ed è interessante che lo studio abbia fatto un focus sia sui batteri che sugli archaea", spiega la microbiologa, sottolineando l'interesse dell'oggetto della ricerca.
Il ruolo dell'oceano meridionale
Anche il luogo in cui sono state condotte le ricerche è di particolare rilevanza dal momento che nell'oceano meridionale, dove si trova il Mare di Ross, si creano correnti che hanno un'influenza su scala mondiale.
Le due correnti più importanti sono la High Salinity Shelf Water (HSSW) e la Circumpolar Deep Water (CDW), che poi si uniscono formando l'Antarctic Bottom Water (AABW), che si muove verso l'oceano Indiano. Un altro ramo dell'AABW che si forma nel Mare di Ross va invece verso l'oceano Pacifico.
"Le correnti di questa zona influenzano doppiamente la circolazione mondiale: sono le correnti d'origine. Quanto più si studiano le correnti di origine, tanto più può essere utile per fare proiezioni a livello mondiale, più che magari prendere direttamente l'acqua dell'oceano Pacifico", aggiunge Silvia Termini.
Il Mare di Ross è cruciale sia per la circolazione termoalina globale - il sistema di circolazione delle correnti oceaniche profonde - sia perché fa parte dell'oceano meridionale, che è una delle regioni oceaniche più produttive del pianeta, come sottolineato dallo studio**.** Inoltre, gli oceani hanno un grande ruolo nel ciclo del carbonio, ed è per questo che c'è grande attenzione nello studiarli.
"Il ciclo del carbonio, ovviamente, si svolge sia a livello terrestre che a livello marino. Però, anche soltanto per il volume che hanno gli oceani, il ruolo diventa assolutamente rilevante: a livello di quantità, il ruolo dell'oceano è proprio imbattibile, perché è superiore in volume e in massa e anche in massa di organismi", spiega Termini.
Come osservare il cambiamento climatico
Un altro motivo di interesse verso questo oceano riguarda il suo ruolo nello studio del cambiamento climatico, in quanto area incontaminata che risente meno dell'azione antropica diretta.
"Quando si vuole misurare l'aumento delle emissioni di CO2 si cerca di farlo in zone isolate dall'attività umana, perché l'obiettivo non è misurare le emissioni di una singola fabbrica o di un singolo porto; si cerca di registrare i cambiamenti su scala globale, per questo le rilevazioni avvengono nei punti più puliti possibili", afferma la microbiologa.
Per questo motivo, i principali osservatori si trovano in zone naturali incontaminate, come l'osservatorio di Mauna Loa, situato nella più grande tra le isole Hawaii, nell'Oceano Pacifico. Altri importanti osservatori di rilevazione della CO2 si trovano in Italia, presso il Monte Cimone - la cima più elevata dell'Appennino settentrionale - e presso l'isola di Lampedusa.
Le rilevazioni avvengono in modo diverso, registrando la quantità di emissioni presenti nell'aria o nell'acqua, fornendo due indicatori diversi.
"L'ambiente terrestre subisce modifiche che possono essere più puntiformi, poiché un evento può modificare molto l'atmosfera in un determinato punto. L'acqua, per come è fatta, subisce le modifiche in modo non puntiforme ma costante nel tempo, quindi serve più per vedere delle modifiche di un pattern a lungo termine", conclude la microbiologa, evidenziando come lo studio degli oceani possa fornire informazioni su come l'ambiente marino sta reagendo al cambiamento climatico in atto.