Un mondo microscopico scoperto nelle profondità della crosta oceanica

Rocce provenienti da questa montagna sottomarina nell'Oceano Atlantico sono state recentemente studiate per rivelare alcune delle interazioni della vita microbica nelle profondità mai prima esplorate degli oceani. Crediti: Immagine PLoS One

In assoluto il primo studio mai effettuato per esplorare  l’attività biologica nel più profondo strato del fondo oceanico ha trovato batteri con una notevole gamma di funzionalità, tra cui la capacità di nutrirsi di idrocarburi e gas naturale, e di “fissare” o immagazzinare carbonio.

La ricerca, appena pubblicata sulla rivista PLoS ONE, ha dimostrato che è presente un significativo numero di forme batteriche, anche in presenza di temperature vicine al punto di ebollizione dell’acqua.

“Questo è un nuovo ecosistema che quasi nessuno ha mai esplorato,” ha dichiarato Martin Fisk, un professore del College of Oceanic and Atmospheric Sciences della Oregon State University. “Ci aspettavamo alcune forme batteriche, ma il lungo elenco di funzioni biologiche che si svolgono così in profondità sotto la Terra è sorprendente.”

Il fondo oceanico rappresenta circa il 70% della crosta terrestre e la sua geologia è stata esplorata in qualche misura, ma quasi nulla si sa circa la sua biologia – in parte perché è difficile e costoso farlo, e in parte perché la maggior parte dei ricercatori aveva assunto che non ci fosse molto da scoprire.

La temperatura dei sedimenti e delle rocce aumenta con la profondità, e ora gli scienziati ritengono che la temperatura massima alla quale la vita può esistere è di circa 250 gradi. Il fondo marino è generalmente composto da tre livelli, uno strato superficiale di sedimenti, uno di basalto formato da magma solidificato, e un livello ancora più profondo di basalto che si è raffreddato più lentamente e viene chiamato il livello del “gabbro” un tipo di roccia intrusiva. Tale livello costituisce la maggior parte della crosta oceanica.

Lo strato di gabbro si trova molto in profondità nella crosta, e non è mai meno profondo di 3 Km sotto il fondo oceanico. Ma in un sito nell’Oceano Atlantico nei pressi di un montagna sottomarina, il massiccio di Atlantide, sono stati ottenuti carotaggi da formazioni rocciose di gabbro che erano più vicini alla superficie del solito perché erano stati sollevati ed esposti dalle faglie presenti. Questo ha permesso ai ricercatori di indagare per la prima volta la microbiologia di queste rocce.

Una spedizione di ricerca ha perforato per più di 1500 metri in questa formazione, in roccia che era molto profonda e molto antica, e ha trovato una vasta gamma di attività biologiche. I microbi degradavano idrocarburi, alcuni sembravano essere in grado di ossidare il metano, e sono stati trovati dei geni attivi nel processo di fissazione, o conversione, di alcuni elementi tra cui azoto e carbonio.

I risultati sono di enorme interesse, in parte, perché poco si sa circa il ruolo che la crosta oceanica profonda può giocare nello stoccaggio del carbonio e nella sua fissazione. L’aumento dei livelli di anidride carbonica, un gas serra presente nell’atmosfera, a sua volta fa aumentare i livelli di biossido di carbonio negli oceani.

Ma ora sembra che i microbi nella crosta oceanica profonda hanno almeno un potenziale genetico per lo stoccaggio del carbonio, dice il rapporto. E potrebbe avere maggiore credito il concetto di riduzione delle emissioni di carbonio nell’atmosfera, pompando anidride carbonica negli strati profondi, in cui essa potrebbe essere sequestrata in modo permanente.

I ricercatori hanno anche osservato che il metano trovato su Marte potrebbe esserederivato  da fonti geologiche, e ha concluso che gli ambienti del sottosuolo di Marte dove si produce metano potrebbero sostenere batteri come quelli trovati in questo studio.

“Questi risultati non offrono soluzioni facili o semplici ad alcuni dei problemi ambientali che sono di interesse per noi sulla Terra, come il riscaldamento a causa dell’effetto serra o l’inquinamento da idrocarburi”, ha detto Fisk. “Tuttavia, essi indicano che c’è un intero mondo di attività biologica in profondità sotto l’oceano su cui non sappiamo ancora molto, e che abbiamo bisogno di studiare”.

Processi microbici del sottosuolo “hanno il potenziale per influenzare in modo significativo la biogeochimica del mare e dell’atmosfera”, hanno scritto i ricercatori nella loro relazione.