Un tipo comune di alghe oceaniche svolge un ruolo significativo nella produzione di un composto estremamente abbondante che aiuta a raffreddare il clima terrestre
I risultati dello studio, pubblicati da Nature Microbiology (1), dell’University of East Anglia (UEA) e dell'Ocean University of China (OUC) potrebbero cambiare la nostra comprensione dell’impatto di questi piccoli organismi marini sul nostro pianeta. Il team ha identificato le alghe Pelagophyceae che formano fioriture come produttrici potenzialmente abbondanti e importanti di un composto chiamato dimetilsulfoniopropionato o DMSP.
Il co-autore principale, il professor Jonathan Todd (2), della UEA’s School of Biological Sciences (3), ha dichiarato: «Le Pelagophyceae sono tra le alghe più abbondanti sulla Terra, ma in precedenza non erano conosciute come importanti produttori di DMSP (dimetil solfuro, detto anche solfuro di dimetile o metiltiometano). Questa scoperta è entusiasmante perché il DMSP è un abbondante composto antistress, fonte di cibo per altri microrganismi e importante fonte di gas che raffreddano il clima».
La dottoressa Jinyan Wang (4), dell'OUC/UEA e prima autrice, ha dichiarato: «Comprendere il ruolo delle Pelagoficee nella produzione di DMSP significa che dobbiamo ripensare alla quantità di questo composto che viene prodotta e al suo impatto sul nostro clima».
Tonnellate di DMSP sono prodotte negli oceani della Terra da microrganismi marini, aiutandoli a sopravvivere proteggendosi da vari stress come cambiamenti di salinità, freddo, alta pressione e stress ossidativo. È importante sottolineare che il DMSP è la principale fonte di un gas attivo sul clima chiamato dimetilsolfuro (DMS), noto come l’odore del mare.
Questo studio suggerisce che la produzione di DMSP, e di conseguenza il rilascio di DMS, è probabilmente più elevata di quanto previsto in precedenza e sottolinea il ruolo chiave dei microbi nella regolazione del clima globale molecolare, che guida gli organismi marini verso il loro cibo e scoraggia i predatori. Quando il DMS viene rilasciato nell'atmosfera, i prodotti di ossidazione del DMS aiutano a formare nuvole che riflettono la luce solare lontano dalla Terra, raffreddando efficacemente il pianeta.
Questo processo naturale è essenziale per regolare il clima della Terra ed è anche estremamente importante per il ciclo globale dello zolfo, poiché rappresenta la via principale attraverso la quale lo zolfo proveniente dagli oceani viene restituito alla terra.
L'University of East Anglia (UEA) e l'Ocean University of China (OUC) hanno istituito il centro comune di ricerca per promuovere lo studio e l'insegnamento all'avanguardia nel campo delle scienze marine e oceaniche.
Il dottor Andrew Curson (5) dell'UEA è stato un membro chiave del team che ha identificato i nuovi enzimi responsabili della sintesi del DMSP in diversi batteri, cianobatteri fotosintetici e alghe. Egli ha dichiarato: «L’identità di questi enzimi ha permesso al nostro team di identificare le Pelagoficee come produttori potenzialmente abbondanti e importanti di DMSP».
Il co-autore principale, il professor Xiao-Hua Zhang, del College of Marine Life Science dell'OUC, ha dichiarato: «Identificando gli enzimi coinvolti nella produzione di DMSP, gli scienziati possono comprendere e prevedere meglio il comportamento di queste alghe brune che distruggono l'ecosistema e formano le maree e il loro impatto sul cambiamento climatico globale. Questo studio ha anche sollevato dubbi su altre versioni non identificate degli enzimi necessari per produrre DMSP, o su percorsi completamente diversi per produrlo che sono attualmente sconosciuti».
I ricercatori affermano che sono necessari ulteriori studi sulle alghe Pelagophyceae nel loro ambiente naturale, nonché studi più dettagliati su altri organismi marini.
Anche misurazioni migliori dei livelli ambientali di DMSP, dei tassi di produzione e di degradazione e dell’abbondanza degli enzimi coinvolti nella produzione del DMSP sono fondamentali per far avanzare ulteriormente il campo.
La ricerca è nata da una collaborazione tra UEA e OUC, con contributi dell'Qingdao Agricultural University, dell'University of Porto, Shandong University e del Laoshan Laboratory in Qingdao, Cina. Il lavoro è stato finanziato dal Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) del Regno Unito, dal programma BBSRC Norwich Research Park Doctoral Training Partnership, dal Natural Environment Research Council del Regno Unito, dal Leverhulme Trust, dalla National Natural Science Foundation of China, dal Marine S&T Fund. della provincia di Shandong per il Laboratorio Laoshan, il Chinese Scholarship Council, i Fondi di ricerca fondamentale per le università centrali, il programma di ricerca e innovazione Horizon 2020 dell'Unione europea e la Fundação para a Ciência ea Tecnologia, Portogallo.
Riferimenti:
(1) Alternative dimethylsulfoniopropionate biosynthesis enzymes in diverse and abundant microorganisms
(2) Jonathan Todd
(3) School of Biological Sciences
(4) Jinyan Wang
(5) Andrew Curson
Descrizione foto: Fondale marino immortalato in Sardegna. - Credit: Redazione ECplanet.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: New discovery reveals unexpected ocean algae help cool the Earth