I ricercatori canadesi e del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti hanno pubblicato 50 anni di dati che raccontano i cicli di deossigenazione di un fiordo al largo della costa occidentale del Canada, e dettagliare la risposta delle comunità microbiche che abitano il fiordo.

La massa dei dati, raccolti in due nuovi articoli della famiglia Nature, potrebbe aiutare gli scienziati a prevedere meglio l'impatto delle attività umane e della deossigenazione degli oceani sugli ambienti marini. Attualmente, le zone minime di ossigeno (OMZ) costituiscono fino al 7% del volume oceanico globale. La continua espansione delle OMZ nel Pacifico subartico nord-orientale ha il potenziale per trasportare acque povere di ossigeno nelle regioni costiere, influendo negativamente sui cicli dei nutrienti e sulla produttività della pesca.

"Viviamo su un pianeta dominato dall'oceano, e la vita cellulare dell'oceano è a sua volta dominata da comunità microbiche che formano reti di interazione che sono sia resilienti che reattive alle perturbazioni ambientali, ", ha affermato Steven Hallam, microbiologo dell'Università della Columbia Britannica.

"Queste reti microbiche guidano i processi di conversione dei nutrienti e dell'energia responsabili delle funzioni e dei servizi ecosistemici essenziali".

La ricerca è nuova per le dimensioni e la portata del campionamento, nonché per il volume dei dati raccolti, secondo la coautrice dello studio Angela Norbeck, scienziato presso il Laboratorio di Scienze Molecolari Ambientali, una struttura per gli utenti dell'Ufficio della scienza del Dipartimento dell'energia presso il Pacific Northwest National Laboratory (PNNL).

"Questa ricerca può aiutare a prevedere i cambiamenti nell'ecosistema quando le acque superficiali si riscaldano, gli effetti dello sviluppo costiero su un bacino idrico chiuso, e fornire informazioni sul ciclo del carbonio e sui meccanismi di adattamento degli organismi marini".

Nella coppia di Dati scientifici della natura studi, un team multi-istituzionale di ricercatori guidati da Hallam ha affrontato questi problemi presentando sequenze geochimiche e multiomiche accoppiate (DNA, RNA e proteine) informazioni raccolte dal monitoraggio di serie temporali in un ecosistema modello per studiare le risposte della comunità microbica alla deossigenazione degli oceani.

In uno degli studi, i ricercatori presentano un set di dati storico delle concentrazioni di ossigeno che copre 50 anni, così come osservazioni mensili di serie temporali geochimiche dal 2006 al 2014 a Saanich Inlet, un fiordo sulla costa dell'isola di Vancouver, British Columbia, Canada, che subisce cicli di deossigenazione stagionali ricorrenti.

Nel secondo studio, i ricercatori presentano sei anni di osservazioni multi-omiche risolte nel tempo a Saanich Inlet. "Questi set di dati, in combinazione con il compendio geochimico, comprendere un quadro unico risolta nel tempo per ricostruire il metabolismo della comunità microbica lungo gradienti geochimici definiti e promuovere lo sviluppo di modelli per prevedere le risposte della comunità microbica alla deossigenazione dell'oceano, "Ha detto Hallam.

"Queste osservazioni assumono un significato immediato poiché consideriamo i potenziali impatti dell'espansione di OMZ sulle risorse marine e sul nostro sistema climatico, " dice Hallam. "Questi impatti ecologici rappresentano un tema ricorrente in tutto l'oceano globale che trascende i confini antropogenici delle singole nazioni o stati".