Ricercatori presso KAUST, con colleghi in Italia e Grecia, hanno analizzato il contenuto batterico del suolo formatosi dietro il ghiacciaio artico Midtre Lovénbreen in fase di ritiro nell'isola di Svalbard, Norvegia, una delle aree abitate più settentrionali del mondo.

"I microbi sono il principale fattore responsabile della formazione del suolo in quanto sono l'unica forma di vita in grado di vivere in condizioni estreme dove l'acqua e i nutrienti sono scarsi, " spiega Marco Fusi, un postdoc presso KAUST e uno dei coautori dello studio. "Il loro adattamento a tali condizioni innesca i meccanismi che formano il suolo, permettendo muschi, e piante da sistemare. I ghiacciai che si stanno ritirando offrono un modello unico per studiare come si forma il suolo dal substrato roccioso, " lui dice.

Il team ha campionato il terreno di sette siti esposti dal ghiacciaio in ritirata da otto a più di 1, 900 anni fa. In ogni sito, i campioni sono stati prelevati dal terreno "rizosfera" che aderisce saldamente alle radici della pianta di sassifraga viola e dal terreno "sfuso" non a contatto con le radici di alcuna pianta visibile.

I ricercatori hanno anche classificato i campioni di suolo in base al loro stadio di sviluppo:"terreno sterile" rappresentava i siti che avevano fino a 43 anni, "terreno in via di sviluppo" proveniva da siti di 66 e 106 anni, e terreno maturo proveniva dai due siti che erano 156 e più di 1, 900 anni.

"Abbiamo dimostrato che la formazione del suolo non è un processo lineare che va di pari passo con il tempo, "dice Fusi. "Invece, progredisce attraverso passaggi che sono innescati da cambiamenti mediati da microrganismi."

Il contenuto microbico del suolo varia ampiamente a seconda del suo stadio di sviluppo e tra suoli sfusi e rizosferici all'interno di ogni fase. I batteri associati alla fertilità del suolo si sono arricchiti sempre più nella rizosfera man mano che il suolo si sviluppava. Le comunità batteriche nei suoli sfusi erano più complesse nelle loro prime fasi di sviluppo.

"I microbi migliorano la struttura del suolo che determina una migliore ritenzione idrica e disponibilità di nutrienti. In questo modo, agiscono come biocondizionatori che contribuiscono all'insediamento e alla sopravvivenza delle piante, " dice Fusi. "I microbi che colonizzano questi terreni aridi in via di sviluppo potrebbero rappresentare uno strumento promettente per proteggere l'agricoltura e progetti di riabilitazione in ambienti aridi, " lui dice.

"Le morene del ghiacciaio delle Svalbard rappresentano un ambiente unico dove tutte le fasi coinvolte nella formazione del suolo convivono contemporaneamente in uno spazio limitato, "dice Ramona Marasco, anche un postdoc KAUST e co-autore.

"Nonostante il regime di temperatura molto diverso delle Svalbard rispetto al Medio Oriente, questi due ambienti affrontano dinamiche e processi simili che sono governati dalla scarsità d'acqua e dalla scarsa ritenzione idrica, " aggiunge Marasco. "La nostra squadra, guidati dal Professor Daniele Daffonchio, si propone di indagare i processi ecologici ei meccanismi funzionali che i microrganismi attuano per trattenere l'acqua nel suolo e favorire l'insediamento delle piante. Ciò potrebbe fornire indizi per comprendere i processi che si verificano durante la desertificazione in ambienti caldi e aridi, " lei dice.

Il team sta ora esaminando i ruoli dei microrganismi nel caldo, aridi dell'Arabia Saudita e dell'Africa, compresa la loro influenza sulle piante coltivate adattate al deserto, come la palma da datteri. Stanno anche studiando i microrganismi che contribuiscono alla capacità del suolo di trattenere l'acqua e degli apparati radicali delle piante di tollerare la siccità.