Il cambiamento climatico potrebbe mettere a rischio i cianobatteri, fondamentali per il funzionamento dell'oceano, poiché la quantità di anidride carbonica nell'atmosfera aumenta e l'acidità delle acque oceaniche cambia.

In un articolo pubblicato giovedì in Scienza , un team di ricercatori della Florida State University, L'Università di Xiamen in Cina e l'Università di Princeton sostengono che l'acidificazione dell'acqua di mare causata dall'aumento dei livelli di anidride carbonica rende difficile per un tipo di cianobatteri eseguire un processo chiamato fissazione dell'azoto.

Poche persone sanno molto di un tipo di cianobatteri chiamato tricodesmio , ma questo minuscolo insieme di cellule è fondamentale per la salute di centinaia di specie negli oceani della Terra. Attraverso la fissazione dell'azoto, tricodesmio converte il gas azoto in ammoniaca e altre molecole da cui gli organismi dipendono per la sopravvivenza.

tricodesmio si pensa sia responsabile di circa il 50 percento della fissazione dell'azoto marino, quindi un declino della sua capacità potrebbe avere un importante effetto a catena sugli ecosistemi marini.

"Questa è una delle principali fonti di azoto per altri organismi in mare aperto, " ha detto Sven Kranz, assistente professore di Terra, Ocean and Atmospheric Science presso la Florida State University e coautore di questo studio. "Se tricodesmio risponde negativamente ai cambiamenti ambientali imposti all'oceano dalla combustione di combustibili fossili, potrebbe avere un grande effetto sulla nostra rete alimentare".

Gli effetti del cambiamento climatico su tricodesmio sono stati ampiamente studiati da scienziati nei laboratori di tutto il mondo, ma con risultati molto diversi. Alcuni scienziati hanno scoperto che l'aumento dell'anidride carbonica nelle acque oceaniche ha causato un calo della fissazione dell'azoto, mentre altri hanno visto aumenti enormi. A causa del grande ruolo che questi batteri svolgono nella salute degli oceani della Terra, Kranz ei suoi colleghi hanno cercato di risolvere le discrepanze.

Alcune di queste discrepanze, hanno trovato, si basano sulla preparazione dell'acqua in cui questi organismi crescono tipicamente in condizioni di laboratorio. Per esempio, i ricercatori hanno scoperto la contaminazione da elementi come l'ammoniaca o elementi tossici come una maggiore concentrazione di rame.

"Qualsiasi leggera differenza negli ingredienti specifici dell'acqua, in questo caso l'acqua di mare artificiale preparata dagli scienziati, può avere un enorme effetto sul risultato, " disse Kranz.

Una leggera contaminazione può creare un enorme ostacolo nel processo, tuttavia, l'utilizzo di questa acqua di mare artificiale è comune perché non tutti i laboratori hanno accesso all'acqua oceanica pulita.

Gli autori hanno anche scoperto che l'aumento dell'anidride carbonica potrebbe a volte stimolare la fissazione dell'azoto, ma ciò è stato compensato dagli effetti negativi dell'aumento dell'acidità dell'oceano.

Kranz ha iniziato a studiare come l'aumento dell'anidride carbonica colpisce i cianobatteri come ricercatore in Germania e poi come ricercatore post-dottorato con François Morel e Dalin Shi all'Università di Princeton. Shi ora è all'Università di Xiamen e ha condotto lo studio con il suo gruppo di ricerca lì.

Per questo studio, Kranz si è concentrato sulle raccolte di dati preliminari e su come i cianobatteri hanno reagito alle variazioni delle concentrazioni di ferro e anidride carbonica. Il gruppo di Shi in Cina ha condotto ulteriori studi tra cui l'analisi delle proteine ​​e ha replicato questo lavoro sul campo, conducendo esperimenti nel Mar Cinese Meridionale nel maggio 2016.