I microrganismi marini sono i migliori alleati nella regolazione del clima

Responsabili dell’assorbimento di circa la metà delle emissioni di carbonio terrestre, i microbi marini potrebbero essere la nostra “foresta tropicale” in fondo al mare.

C’è tutto un mondo microscopico spesso sconosciuto ai più che vive nelle acque oceaniche. Piccoli e piccolissimi microrganismi che si sviluppano all’interno della colonna d’acqua e che sono alla base del sostentamento della biosfera, a partire dal loro ruolo nella catena alimentare fino ad arrivare a quello importantissimo nella fissazione della CO₂. Questi organismi svolgono infatti un ruolo cruciale nel ciclo e nello scambio di anidride carbonica tra gli ecosistemi terrestri e l’atmosfera.

Riciclatori di CO₂

Il fitoplancton – ovvero l’insieme dei microrganismi marini, di cui fanno parte microalghe, batteri, archaea, funghi, protozoi e virus – è responsabile di circa la metà della fissazione fotosintetica della CO₂ e della metà della produzione di ossigeno a livello globale. E questo nonostante il fitoplancton rappresenti solamente l’1 per cento della biomassa vegetale del nostro pianeta (ma oltre il 98 per cento di quella oceanica). Non tutta l’anidride carbonica viene però trasformata. Una parte diventa ulteriore “cibo” per i batteri marini macroscopici sotto forma di carbonio organico disciolto. Questi batteri riciclano il carbonio e hanno anch’essi un ruolo fondamentale nel ciclo globale di questa sostanza e negli scambi tra biosfera e atmosfera.

Il mondo dei microbi marini è estremamente complesso. I suoi equilibri mutano al variare della temperatura, delle correnti oceaniche e della radiazione solare, questi microrganismi rischiano di subire profonde mutazioni a causa dei cambiamenti climatici e dell’acidificazione degli oceani. Il sistema è così profondamente connesso agli altri cicli naturali del pianeta che ogni minimo cambiamento può modificare interi ecosistemi. Per esempio, sappiamo che alcuni batteri marini elaborano una sostanza chimica chiamata dimetilsulfoniopropionato (Dmsp), utilizzata dai microbi per consumare lo zolfo e il carbonio e rilasciarli successivamente nell’atmosfera. Gli scienziati stanno indagando sul ruolo di questi composti nella condensazione delle molecole d’acqua, che potrebbe essere tale da influenzare la formazione di nuvole e la successiva produzione di pioggia.

Batteri “modificati” per catturare la CO₂

C’è chi sta valutando anche di aumentare la capacità di assorbimento dei microbi marini. L’idea è di un gruppo di ricercatori della Harvard Medical School, che ha pensato a un modo per ridurre il riscaldamento globale modificando geneticamente la capacità del batterio oceanico Synechococcus di fissare l’anidride carbonica. Questo microrganismo fa parte dei cianobatteri, una famiglia che ha un ruolo fondamentale nella trasformazione della CO₂, tanto da essere considerato come “l’altra foresta tropicale”.

I ricercatori stanno lavorando per capire quali ceppi modificati siano in grado di crescere più velocemente quando esposti alla luce solare, dunque di consumare più anidride carbonica. Va però tenuto conto che una crescita incontrollata di cianobatteri può portare a fioriture potenzialmente tossiche per altri organismi acquatici e anche per gli esseri umani.

I cambiamenti climatici stanno influenzando i microrganismi

L’aumento della concentrazione di CO₂ in atmosfera sta influenzando anche il pH delle acque oceaniche, attraverso il fenomeno cosiddetto di acidificazione: a un aumento della concentrazione di anidride carbonica corrisponde infatti una diminuzione esponenziale del pH delle acque. Questa diminuzione va a influire sulle singole specie presenti nel fitoplancton: si è per esempio scoperto che elevati valori di CO₂ possono fornire un vantaggio selettivo a una microalga tossica, Vicicitus globosus, che porta all’interruzione del trasferimento di materia organica attraverso i livelli trofici.

Non solo: le stime sui futuri livelli di anidride carbonica indicano che entro la fine di questo secolo le acque superficiali dell’oceano potrebbero avere un pH simile a quello registrato verso la metà del Miocene, circa 14-17 milioni di anni fa, epoca nella quale si stava verificando una delle estinzioni di massa sul pianeta.

Restano dunque molti problemi e interrogativi aperti, ed è fondamentale studiare sempre più a fondo quello che è uno degli ambienti più complessi ma di fatto meno conosciuti del pianeta: l’oceano.