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SCOPERTE/ A caccia dei primi passi della vita sotto la crosta oceanica

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Il gruppo dei geobiologi al lavoro  Il gruppo dei geobiologi al lavoro
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Tali microorganismi sono stati studiati da tempo nelle rocce dei continenti, sia nelle sequenze sedimentarie che nelle rocce del basamento laddove sussistono le condizioni necessarie. Il loro rinvenimento nelle rocce della crosta oceanica apre nuovi grandi orizzonti di ricerca, insieme a degli interrogativi. Questi ecosistemi definiti litochemoautotrofi ricavano infatti l’energia di cui hanno bisogno da reazioni chimiche che coinvolgono l’idrogeno, immobilizzano carbonio sotto forma di materia organica e liberano importanti quantità di metano. Essi formano comunità definite Slime (Subsurface lithotrophic microbial ecosystem) la cui importanza assume sempre maggior rilievo.

Lo studio citato è stato condotto da un gruppo di geologi e geobiologi dell’Università di Modena e Reggio Emilia e dell’Istituto di geologia Marina del Cnr di Bologna, in collaborazione con l’Institute de physique du globe de Paris. Le indagini condotte attraverso tecniche di spettroscopia Raman, microscopia elettronica e Tem hanno permesso di riconoscere la presenza di materia organica associata sistematicamente a strutture di dissoluzione di particolari minerali definiti idrogranati, che si formano nelle fasi terminali del processo di serpentinizzazione.

La materia organica osservata presenta diversi livelli di degradazione, ma permette di riconoscere un insieme di molecole di derivazione organica come complessi aromatici e alifatici e gruppi funzionali normalmente correlati con la presenza di biopolimeri, proteine, carboidrati, lipidi e acidi nucleici. All’interno di questo gel di derivazione organica si osserva la cristallizzazione di una fase secondaria del serpentino la cui crescita viene modulata dalla presenza della materia organica. L’osservazione di tutte le fasi coinvolte ha permesso di descrivere il bilancio degli elementi coinvolti nel processo. Appare così che l’accumulo di materia organica è accompagnato dal sequestro di magnesio e silice, mentre calcio e ferro vengono liberati nei fluidi idrotermali. È attraverso una serie di osservazioni come questa che si arriverà a comprendere qual è l’effetto globale della attività della biosfera profonda sui flussi elementari dalla geosfera alla idrosfera e atmosfera.

Rimane da comprendere qual è l’estensione della biomassa sulla Terra. Questo studio dimostra infatti che organismi viventi colonizzano le rocce profonde in condizioni vicine al limite teorico della vita fissato a 120° C. Se questo risultasse vero, si può stimare che la biomassa profonda costituisca anche più della metà della biomassa totale terrestre. Tuttavia la biomassa profonda non interviene nel ciclo fotosintetico e non appare evidente quale sia il legame con la catena trofica superficiale. È forse l’immagine di un mondo biologico sommerso, che ha un’evoluzione indipendente dalla biosfera superficiale ma ne guida l’evoluzione sul lungo termine? Come ogni scoperta anche questa apre un insieme di interrogativi che supera gli aspetti svelati da questo piccolo passo avanti. La metodologia sviluppata permette di evidenziare l’estensione lungo le dorsali della attività biologica profonda e le sue variazioni regionali.



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