Il fitoplancton nutre l’oceano “a strati” come la buccia di cipolla

by Alessandra Caraffa

Indagata per la prima volta la chimica attorno alle microalghe: un muco addensa le molecole per guidare i batteri all’interno della ficosfera Uno studio dell’ETH rivela la complessità chimica del mondo microscopico che nutre gli oceani (Foto: Riccardo Foffi/ETH Zurich) Un micro-universo invisibile a occhio nudo regola il respiro del nostro pianeta. Tra le onde dei mari si consuma ogni giorno un’alleanza microscopica ma fondamentale, dove la chimica sostituisce la parola e il linguaggio delle molecole guida i tasselli fondamentali della vita marina. Una ricerca del Politecnico di Zurigo (ETH) rivela per la prima volta l’architettura segreta di questo microcosmo, svelando come un sottile strato di muco trasformi la superficie delle microalghe in una bussola per i batteri dell’oceano. Ficosfera, l’universo microscopico che nutre gli oceani Uno dei processi biologici più importanti del pianeta si svolge su scale nanometriche, nello sconfinato silenzio della superficie oceanica. Qui avviene quasi la metà della fotosintesi che ossigena la Terra: le cellule algali microscopiche che costituiscono il fitoplancton, che eguagliano facilmente la produttività di tutte le piante terrestri messe insieme, sono anche alla base della maggior parte delle reti alimentari oceaniche. Ogni cellula fotosinteticamente attiva rilascia un gran numero di sostanze organiche, che si allontanano gradualmente nell’acqua di mare circostante. Attorno a ogni microalga si forma così una piccola nuvola di sostanze, un microambiente localizzato che i ricercatori hanno chiamato ficosfera – in analogia con la rizosfera terrestre, la porzione di suolo che circonda le radici delle piante, da cui queste assorbono i nutrienti essenziali e l’acqua necessaria per crescere. Come spiega Roman Stocker, professore all’Istituto di ingegneria ambientale all’ETH di Zurigo, “La ficosfera è uno dei mercati più importanti per il carbonio organico negli oceani”. È ormai riconosciuto che la ficosfera medi le interazioni tra fitoplancton e batteri, che modellano il ciclo globale del carbonio negli oceani: questo microambiente contiene segnali chimici che possono essere rilevati da un’ampia gamma di batteri, che seguono queste sostanze per spostarsi verso le microalghe. Eppure, i gradienti chimici attorno alle singole cellule di fitoplancton non sono mai stati misurati esplicitamente. Si presume, molto classicamente, che la loro forma sia determinata dalla diffusione ideale. Oggi, però, i ricercatori dell’ETH hanno compiuto un passo importante verso la decifrazione del linguaggio chimico che media queste interazioni. Delle diatomee viste al microscopio: questi esemplari vivevano tra i cristalli di ghiaccio marino annuale nello Stretto di McMurdo, in Antartide (Foto: Prof. Gordon T. Taylor/Stony Brook/University/PD) Il fitoplancton “a strati” come la buccia di cipolla Il team guidato da Stocker ha misurato per la prima volta le concentrazioni della fucoxantina, un pigmento carotenoide, nelle immediate…