Respirazione e fotosintesi non sono gli unici metabolismi batterici che caratterizzano il nostro pianeta, esistono, infatti, 4 metabolismi batterici che regolano la vita sui ghiacciai. La scoperta dei ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca è stata fatta sul ghiacciaio dei Forni, in Lombardia, che negli ultimi decenni si è ritirato visibilmente, e sul ghiacciaio del Baltoro, nel Kashmir, sul versante pakistano, che come molti altri ghiacciai della zona tende a rimanere più o meno stabile, configurando il fenomeno noto come “Anomalia del Karakorum”. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica ISME Journal del gruppo Nature.
Andando più nello specifico, i ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca hanno scoperto che sul ghiacciaio dei Forni in Italia e su quello del Baltoro nel Kashmir i metabolismi energetici e del carbonio attivi sulle superfici ghiacciate non sono due ma quattro: respirazione, fotosintesi ossigenica, un altro metabolismo fotosintetico che non produce ossigeno e l’ossidazione del monossido di carbonio.
I ricercatori del DISAT (Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio e di Scienze della Terra dell’Università di Milano-Bicocca) coordinati da Andrea Franzetti e Roberto Ambrosini, in collaborazione con alcuni colleghi dell’Università degli Studi di Milano e dell’Accademia delle Scienze Bavarese, hanno utilizzato tecniche avanzate di sequenziamento del DNA e tecnologie di supercalcolo. La scoperta ha importanti implicazioni dal punto di vista ecologico: se la presenza di questi metabolismi alternativi fosse verificata in tutte o nella maggior parte delle aree ghiacciate del mondo, che costituiscono il 10 per cento delle terre emerse, sarebbe necessario ricalcolare il contributo complessivo dei ghiacci nei confronti dell’effetto serra e il riscaldamento globale.
Fino ad oggi si pensava che i metabolismi dei batteri sui ghiacciai fossero solo la fotosintesi ossigenica che prevede che i microrganismi consumino anidride carbonica (CO2) ed energia solare per produrre ossigeno, e la respirazione che prevede l’utilizzo di ossigeno e sostanze organiche per produrre CO2; ma oltre a questi due, esiste un diverso metabolismo fotosintetico che non produce ossigeno e con il quale alcuni tipi di microrganismi usano la sostanza organica per crescere, prendendo energia dalla luce del Sole, e l’ossidazione del monossido di carbonio che in quegli ambienti viene prodotto attraverso la degradazione della sostanza organica da parte dell’intensa luce solare.
E’ importante notare come questo sia il primo studio al mondo ad applicare tecniche di sequenziamento massivo del DNA ai sedimenti sovraglaciali. Con una dozzina di provette, riempite a 2700 metri di altitudine sul ghiacciaio dei Forni e a 5000 metri sul ghiacciaio del Baltoro, contenenti materiale estratto da piccole buche nel ghiaccio di origine naturale, è possibile controllare la “carta d’identità” genetica dell’intero ecosistema e ricostruire il suo meta genoma (il DNA di tutto ciò che vive sulla sua superficie).
L’importanza di questi studi è dovuta anche al fatto che i dati raccolti permettono lo studio del rapporto fra batteri e inquinanti. Roberto Ambrosini ha affermato:
I ghiacciai non sono ambienti privi di vita ma ospitano complesse comunità formate soprattutto da batteri. La loro crescita e i loro metabolismi possono avere un notevole impatto sull’annerimento, sullo scioglimento del ghiaccio e sul mantenimento di funzioni ecologiche essenziali per gli ecosistemi a valle».
Mentre Andrea Franzetti sostiene:
Queste comunità batteriche sono ancora più versatili di quanto ipotizzato sinora. La luce non permette solo la fissazione dell’anidride carbonica, ma supporta le esigenze energetiche di altri microrganismi tramite un processo di fotosintesi aerobica anossigenica. Dove la radiazione solare è intensa, inoltre, è possibile trovare batteri capaci di completare l’ossidazione del monossido di carbonio ad anidride carbonica».