Gli scienziati hanno scoperto che un tipo "raro" di batteri marini è molto più diffuso di quanto si pensasse in precedenza e possiede un notevole metabolismo che potrebbe contribuire alla produzione di gas serra.

In uno studio pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , un team internazionale di scienziati dell'Università di Southampton, l'Istituto Max Planck per la microbiologia marina, in Germania, e altre università europee mostrano che il batterio Nitrococcus, precedentemente poco studiato, si trova negli oceani di tutto il mondo, e ha la sorprendente capacità di vivere senza ossigeno invertendo il suo metabolismo.

La consueta "funzione" biologica del Nitrococcus - e di una manciata di altri batteri simili - è di ricostituire il nitrato (NO3-) nell'oceano attraverso l'ossidazione del nitrito (NO2-) - mentre allo stesso tempo converte l'anidride carbonica (CO2) in elementi costitutivi delle loro strutture cellulari.

La disponibilità dell'azoto nutriente spesso limita la crescita di alghe e altri organismi simili a piante nell'oceano di superficie globale, dove raccolgono energia luminosa per "fissare" la CO2 nella propria massa corporea. L'azoto è essenziale per tutta la vita sulla Terra in quanto è necessario per la produzione di proteine ​​e acidi nucleici, e la sua forma più abbondante e stabile è il nitrato. Perciò, la disponibilità di nitrati è direttamente collegata alla capacità dell'oceano di catturare e immagazzinare il gas serra CO2.

Mentre l'oceano di superficie illuminato dal sole spesso esaurisce i nitrati, si accumula ad alte concentrazioni nel profondo oceano oscuro grazie all'attività di batteri nitrito-ossidanti come il Nitrococcus. Quando l'acqua dell'oceano profondo viene fatta ricircolare verso la superficie illuminata dal sole come parte della naturale circolazione oceanica globale (in media un ciclo ogni 1, 000 anni), questo nitrato "d'alto mare" alla fine rifornisce la crescita di organismi "verdi" che costituiscono la base di tutta la vita negli oceani.

Però, attraverso una serie di esperimenti effettuati nell'Atlantico meridionale al largo della costa della Namibia, e verificato da studi fisiologici in laboratorio, il team ha scoperto che Nitrococcus può, in assenza di ossigeno, "cambiare" il suo metabolismo in modo da ridurre i nitrati in nitriti e successivamente in ossido di azoto (N2O), durante la produzione, invece di catturare, CO2.

Mentre è noto che altri batteri marini producono N2O, questa è la prima volta che si scopre che un batterio ossidante nitrito marino contribuisce alla produzione di questo potente gas serra e agente che riduce l'ozono stratosferico.

Ma ancora più importante, una ricerca dettagliata nei database globali ha rivelato che Nitrococcus ha, infatti, una distribuzione mondiale, il che significa che il suo potenziale di produzione di N2O potrebbe anche essere onnipresente, una potenziale preoccupazione ambientale dato che gli oceani stanno perdendo ossigeno a causa dell'influenza del riscaldamento globale.

Inoltre, il team ha scoperto che Nitrococcus ha la capacità di ossidare il solfuro, un composto che è altamente tossico per la maggior parte della vita, come nelle cosiddette zone morte oceaniche, corpi idrici a basso contenuto di ossigeno associati a un'elevata produttività biologica. La capacità di Nitrococcus di convertire l'idrogeno solforato (H2S) in zolfo innocuo può quindi contribuire alla "disintossicazione dal solfuro" e proteggere altre forme di vita.

L'autrice principale, la dott.ssa Jessika Fuessel, dell'Università di Southampton, ha dichiarato:"Questi particolari batteri non sono stati studiati a fondo prima, e siamo molto sorpresi di scoprire non solo che siano così diffusi e abbondanti, ma anche che possiedono una straordinaria versatilità metabolica.

"Mentre gli oceani globali continuano a riscaldarsi e a perdere ossigeno, la natura diffusa di Nitrococcus e la loro abbondanza relativamente alta, specialmente nelle acque oceaniche a basso contenuto di ossigeno, dove avviene quasi la metà della perdita globale di azoto marino, significa che questi batteri potrebbero essere sul punto di invertire il loro ruolo chiave di conservazione dell'azoto, aggiungendo agli effetti del riscaldamento globale."