Per anni, gli scienziati hanno cercato di determinare il clima del passato per fare previsioni migliori sulle condizioni climatiche future. Ora, c'è stata una svolta nella metodologia di ricostruzione del clima basata su fossili molecolari microbici. I ricercatori sotto la direzione dell'Università di Basilea hanno analizzato campioni di sedimenti raccolti da più di 30 laghi svizzeri. I loro risultati possono essere applicati ai laghi di tutto il mondo, come riferiscono gli scienziati in PNAS .

I resti di batteri trovati nei sedimenti lacustri sono importanti per la ricostruzione delle condizioni ambientali passate. Particolarmente, frammenti cellulari noti come lipidi di membrana consentono ai geologi del clima di dedurre le temperature storiche. Un team guidato dal professor Moritz Lehmann e dal dottor Helge Niemann del Dipartimento di scienze ambientali dell'Università di Basilea ha ora studiato una classe molto specifica di lipidi sensibili al clima in 36 laghi alpini.

La loro applicazione nella ricostruzione del clima è nota da tempo, ma le fonti biologiche dei lipidi sono rimaste poco chiare. Ciò complicava gravemente la loro applicazione come indicatore di temperatura. "Inizialmente abbiamo ipotizzato che questi composti fossero prodotti principalmente da batteri nel suolo e che fossero lavati nei laghi dai fiumi. Ma crescenti prove hanno suggerito che si siano formati anche all'interno dell'acqua stessa del lago, " spiega Lehmann. Pertanto, lo scopo del progetto di ricerca era caratterizzare l'ecologia dei batteri sconosciuti che producono questi lipidi.

Link al metano

Al centro delle indagini c'era il Lago di Lugano in Svizzera, che offre un sistema modello eccezionale grazie alla sua forte stratificazione e grande profondità. "Utilizzando l'analisi degli isotopi stabili, siamo stati in grado di dimostrare che questi lipidi batterici si formano prevalentemente al freddo, acque profonde del lago, dove l'ossigeno è esaurito e sono presenti grandi quantità di gas serra metano, "dice il dottor Yuki Weber, autore principale dello studio. Gli scienziati sono stati quindi in grado di confermare le loro scoperte sul Lago di Lugano con misurazioni simili da 35 altri laghi alpini.

Oltre all'analisi dei lipidi, i ricercatori hanno anche applicato metodi di biologia molecolare, che ha permesso loro di catturare la diversità batterica a varie profondità d'acqua nel Lago di Lugano. Per la prima volta, il team di ricerca è stato in grado di dimostrare che questi lipidi sensibili al clima sono prodotti in condizioni ambientali molto diverse, da gruppi distinti di microbi che risiedono a diverse profondità dell'acqua.

Affinare il paleotermometro

Nonostante i numerosi fattori ambientali che possono influenzare la composizione di questi lipidi, i ricercatori sono stati in grado di determinare le condizioni in cui il termometro lipidico fornisce ancora stime affidabili della temperatura. "Per mezzo dell'analisi degli isotopi di carbonio stabile, ora possiamo determinare se i lipidi si sono formati nel suolo o nell'acqua del lago. Siamo quindi fiduciosi che il nostro studio darà un importante contributo al miglioramento dei dati paleoclimatici in tutto il mondo, " conclude Weber.