Un primo piano di una spatola in acciaio utilizzata per raccogliere le alghe rosa dalla superficie della neve sul ghiacciaio Palmer situato sul fianco sud del Monte Hood in Oregon. Credito:Jeff Havig di UC
Può sembrare carino, ma le strisce di colori delicati, una bella "precipitazione" può portare ad un aumento dello scioglimento dei ghiacciai, secondo una ricerca interdisciplinare presso l'Università di Cincinnati.
neve rosa, o "neve di cocomero", come viene talvolta chiamata, sono in realtà alghe che crescono sulla neve e sul ghiaccio in primavera e in estate, soprattutto sui grandi ghiacciai e nelle regioni alpine d'alta quota che possono mantenere la neve tutto l'anno.
Gli scienziati riferiscono che durante i mesi invernali le alghe della neve diventano dormienti mentre sono coperte di neve, ma in primavera quando la neve si scioglie leggermente in superficie, le alghe rifioriscono, acquisizione di nutrienti dall'ambiente.
Studi precedenti sulla crescita delle alghe delle nevi si sono concentrati sulla neve glaciale solo in poche regioni polari e in una manciata di ghiacciai, ma una recente ricerca UC pubblicata sulla rivista geobiologia riporta il primo studio in assoluto sulla crescita delle alghe della neve su terreni vulcanici nel nord-ovest del Pacifico.
Concentrandosi sulla catena vulcanica delle Cascade Mountain lungo le coste continentali che circondano il Pacifico, parte di ciò che è noto come l'Anello di fuoco del Pacifico, il team di ricerca ha iniziato la sua spedizione su tre ghiacciai vulcanici vicino a Mount St. Helens a Washington.
Mentre gli autori dello studio, il microbiologo Trinity Hamilton e il geobiologo Jeff Havig dell'Università di Cincinnati, portare le proprie competenze e prospettive uniche a questo studio, i loro obiettivi sono completamente allineati per questa ricerca in corso.
Hamilton, UC assistente professore di biologia spiega, "Sappiamo che le alghe della neve convertono l'anidride carbonica dall'atmosfera in biomassa (più cellule) in modo simile a ciò che fa il fitoplancton nell'oceano. I microbi marini svolgono un ruolo significativo nel ciclo del carbonio terrestre e vorremmo sapere se e quanto contribuiscono le alghe delle nevi. a questo processo.
"Siamo anche interessati a come le alghe della neve sepolte in profondità nei ghiacciai ghiacciati alla fine colpiscono gli ecosistemi a valle mentre i ghiacciai si sciolgono e si ritirano, "aggiunge.
Trinity Hamilton di UC si erge tra le alghe di neve rosa sulla vetta vulcanica del Monte Adams, parte dell'arco vulcanico della cascata a Washington. Credito:Jeff Havig di UC
Il pericolo rosa della neve
Descrivendo il pigmento rosato come una protezione solare naturale, i ricercatori dicono che c'è anche un aspetto negativo della tonalità colorata delle alghe:tende ad abbassare l'albedo della neve, o in altre parole la capacità della superficie della neve di riflettere la luce solare. Anziché, le macchie rosa assorbono il calore del sole portando ad un aumento della fusione superficiale, che dicono possa provocare un aumento della crescita delle alghe.
Lo studio, sostenuto da una sovvenzione del programma LEAF dell'Università di Cincinnati, rileva inoltre che le fonti atmosferiche di ammoniaca e nitrati, simile al nitrato e all'ammonio presenti nei fertilizzanti, è importante per la crescita e la sopravvivenza di queste alghe e può variare a seconda dell'industria vicina, allevamenti o alberi e crescita delle piante.
"Anche le alghe delle nevi hanno bisogno di azoto, e alcuni dei nostri risultati preliminari indicano che queste comunità di alghe ottengono il loro azoto principalmente da una fonte generata antropogenicamente [umana] come i motori a combustione, "dice Havig, Professore a contratto di geologia alla UC. "Un ricco apporto di azoto può provenire anche dagli allevamenti regionali dove ci sono grandi lagune di letame bovino che generano molta ammoniaca dalla decomposizione.
"Possiamo tracciare le firme chimiche delle alghe della neve, e sembra davvero che una grande fonte del loro azoto possa provenire da quel tipo di fonti artificiali piuttosto che da un percorso biologico".
I microbi fanno festa
Considerando altre forme di vita sulla superficie della neve, Hamilton e Havig hanno scoperto che le alghe della neve interagiscono con batteri e altri microrganismi e assorbono i nutrienti dal substrato roccioso locale che vengono espulsi sulla superficie. Al centro, lo studio mostra le alghe della neve che utilizzano questi carbonio, azoto e altre fonti di nutrienti, trasformando tutto in materiale più organico e, infine, in nuove cellule algali.
"Guardando più da vicino, scopriamo che anche la crescita di alghe delle nevi e altre forme di vita organiche sulla superficie potrebbe essere una probabile fonte di carbonio, azoto, ferro da stiro, manganese e fosforo trovati nel deflusso di fiumi e torrenti dopo il ritiro e lo scioglimento dei ghiacciai, "aggiunge Hamilton.
Il geobiologo Jeff Havig usa una grande pistola per calafataggio come siringa per raccogliere l'acqua di fusione del ghiacciaio dal ghiacciaio Eliot sul Monte Hood in Oregon. Dice che la pistola per calafataggio rende molto più facile spingere l'acqua attraverso i filtri. Credito:Professore UC Jeff Havig
I ricercatori si sono affrettati a notare che la raccolta di questi campioni colorati non è stata una gita facile. Anzi, Havig, Hamilton e alcuni assistenti sul campo sono saliti a quote fino a 9, 000 piedi, gran parte a piedi, mentre sfoggia zaini da 50 libbre pieni di attrezzatura da campeggio, attrezzatura scientifica, cibo e attrezzature di sicurezza per l'attraversamento dei ghiacciai.
Il team ha raccolto campioni dal ghiacciaio Collier a North Sister e dal ghiacciaio Eliot sul monte Hood in Oregon e dal ghiacciaio Gotchen sul monte Adams a Washington dopo aver completato le escursioni di andata e ritorno da 5 a 10 miglia la scorsa estate.
"Abbiamo finito per accamparci sui ghiacciai in modo da poter trascorrere più tempo lì, ma significava anche molto più peso nello zaino, " dice Havig. "Imballando ghiaccio secco siamo stati in grado di mantenere alcuni campioni congelati fino a quando non abbiamo raggiunto un laboratorio. Siamo stati anche in grado di eseguire altre analisi direttamente sul posto".
Arcobaleni glaciali
Mentre i ricercatori hanno esplorato le variazioni occasionali nei colori dei pigmenti, hanno scoperto che le alghe della neve appaiono occasionalmente nei colori dell'arancione, Marrone, viola e verde, spiegandoli come diverse specie di alghe che utilizzano diverse lunghezze d'onda della luce per raccogliere energia dalla luce solare e per proteggersi dalle radiazioni UV.
Mentre i primi esploratori hanno osservato per secoli le alghe colorate, solo di recente scienziati come Hamilton e Havig hanno iniziato a studiare i suoi modelli di crescita e gli effetti del cambiamento climatico.
"In definitiva speriamo di ottenere ulteriori finanziamenti in modo da poter continuare la nostra ricerca su altri stratovulcani del Pacifico, "dice Havig.