Scoperti batteri che mangiano metano nei fondali dell’Oceano. Il metano è un forte gas serra che svolge un ruolo chiave nel clima terrestre. Ogni volta che utilizziamo il gas naturale, che accendiamo i fornelli della cucina o il barbecue, utilizziamo il metano.
Solo tre fonti sulla Terra producono metano in modo naturale: vulcani, interazioni acqua-roccia sotterranee e microbi. Tra queste tre fonti, la maggior parte è generata da microbi, che hanno depositato centinaia di gigatoni di metano nel fondo marino profondo. Il metano del fondo marino filtra, percola verso l’alto verso l’oceano aperto e le comunità microbiche consumano la maggior parte di questo metano prima che raggiunga l’atmosfera. Nel corso degli anni, i ricercatori stanno trovando sempre più metano sotto il fondo del mare, ma molto poco lascia gli oceani ed entra nell’atmosfera. Dove sta andando il resto?
Un team di ricercatori guidato da Jeffrey J. Marlow, ex ricercatore post-dottorato in Biologia Organismica ed Evolutiva presso l’Università di Harvard, ha scoperto comunità microbiche che consumano rapidamente il metano, impedendone la fuga nell’atmosfera terrestre.
Lo studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences ha raccolto ed esaminato microbi mangiatori di metano da sette infiltrazioni di fondali marini geologicamente diversi e ha scoperto, cosa più sorprendente, che le rocce carbonatiche di un sito in particolare, ospitano comunità microbiche ossidanti metano con i più alti tassi di consumo di metano misurato fino ad oggi.
“I microbi in queste rocce carbonatiche agiscono come un biofiltro per il metano, consumandolo tutto prima che lasci l’oceano”, ha affermato l’autore senior Peter Girguis, professore di biologia organica ed evolutiva all’Università di Harvard. I ricercatori hanno studiato per decenni i microbi che vivono nei sedimenti del fondo marino e sanno che questi microbi consumano metano. Questo studio, tuttavia, ha esaminato in grande dettaglio i microbi che prosperano nelle rocce carbonatiche.
Le rocce carbonatiche del fondo marino sono comuni, ma in luoghi selezionati formano insolite strutture simili a camini. Questi camini raggiungono un’altezza da 12 a 60 pollici e si trovano in gruppi lungo il fondo del mare che ricordano un gruppo di alberi. A differenza di molti altri tipi di rocce, queste rocce carbonatiche sono porose e creano canali che ospitano una comunità molto densa di microbi che consumano metano. In alcuni casi, questi microbi si trovano in densità molto più elevate all’interno delle rocce rispetto ai sedimenti.
Durante una spedizione del 2015 finanziata dall’Ocean Exploration Trust , Girguis ha scoperto una barriera corallina carbonatica al largo della costa della California meridionale nel sito di acque profonde di Point Dume. Girguis è tornato nel 2017 con un finanziamento della NASA per costruire un osservatorio sui fondali marini. Dopo essersi unito al laboratorio di Girguis, Marlow, attualmente assistente professore di biologia alla Boston University, stava studiando i microbi nei carbonati. I due hanno deciso di condurre uno studio comunitario e raccogliere campioni dal sito.
“Abbiamo misurato la velocità con cui i microbi dei carbonati mangiano metano rispetto ai microbi nei sedimenti”, ha detto Girguis. “Abbiamo scoperto che i microbi che vivono nei carbonati consumano metano 50 volte più velocemente dei microbi nel sedimento. Vediamo spesso che alcuni microbi di sedimenti provenienti da vulcani di fango ricchi di metano, ad esempio, possono essere da cinque a dieci volte più veloci nel consumo di metano, ma 50 volte più veloci è una cosa completamente nuova. Inoltre, questi tassi sono tra i più alti, se non i più alti, che abbiamo misurato ovunque”.
“Questi tassi di ossidazione o consumo di metano sono davvero straordinari e abbiamo deciso di capire perché”, ha affermato Marlow.
Il team ha scoperto che il camino di carbonato costituisce una casa ideale per i microbi per mangiare molto metano e molto velocemente. “Questi camini esistono perché parte del metano nel fluido che fuoriesce dal sottosuolo viene trasformato dai microbi in bicarbonato, che può quindi precipitare dall’acqua di mare come roccia carbonatica”, ha affermato Marlow. “Stiamo ancora cercando di capire da dove provenga quel fluido e il suo metano”.
I microambienti all’interno dei carbonati possono contenere più metano del sedimento a causa della sua natura porosa. I carbonati hanno canali che irrigano costantemente i microbi con metano fresco e altri nutrienti, consentendo loro di consumare metano più velocemente. Nei sedimenti, l’apporto di metano è spesso limitato perché si diffonde attraverso canali più piccoli e tortuosi tra i grani minerali.
Una scoperta sorprendente è stata che, in alcuni casi, questi microbi sono circondati da pirite, che è elettricamente conduttiva. Una possibile spiegazione per gli alti tassi di consumo di metano è che la pirite fornisce un condotto elettrico che fa passare gli elettroni avanti e indietro, consentendo ai microbi di avere tassi metabolici più elevati e consumare rapidamente metano.
“Questi tassi molto elevati sono facilitati da questi carbonati che forniscono un quadro per la crescita dei microbi”, ha affermato Girguis. “Il sistema assomiglia a un mercato in cui i carbonati consentono a un gruppo di microbi di aggregarsi in un posto e crescere e scambiarsi – in questo caso, scambiare elettroni – che consente un maggiore consumo di metano”.
(Articolo originale: Microbes in Ocean Play Important Role in Moderating Earth’s Temperature)
