Nel profondo della zona crepuscolare dell'oceano, sciami di famelici organismi unicellulari potrebbero alterare il ciclo del carbonio terrestre in modi che gli scienziati non si sarebbero mai aspettati, secondo un nuovo studio dei ricercatori della Florida State University.

Nella zona 100 a 1, 000 metri sotto la superficie dell'oceano - soprannominata la zona crepuscolare a causa della sua oscurità in gran parte impenetrabile - gli scienziati hanno scoperto che minuscoli organismi chiamati feodari stanno consumando affondando, particelle ricche di carbonio prima che si depositino sul fondo del mare, dove sarebbero altrimenti conservati e sequestrati dall'atmosfera per millenni.

Questa scoperta, i ricercatori suggeriscono, potrebbe indicare la necessità di una rivalutazione del modo in cui il carbonio circola nell'oceano, e una nuova valutazione del ruolo che questi microrganismi potrebbero svolgere nel clima mutevole della Terra.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Limnologia e Oceanografia .

Ricercatore capo e assistente professore di oceanografia dell'FSU Mike Stukel, che ha condotto lo studio con il programma di ricerca ecologica a lungo termine dell'ecosistema della California, studia la pompa biologica, il processo mediante il quale il carbonio viene trasportato dalla superficie alle profondità dell'oceano.

"L'anidride carbonica si diffonde costantemente nell'oceano dall'atmosfera e ritorna nell'atmosfera dall'oceano, "Stukel ha detto. "Nella superficie dell'oceano, quando il fitoplancton fa la fotosintesi, assorbono anidride carbonica. Ma il fitoplancton dura solo da giorni a una settimana, quindi è probabile che quei fitoplancton muoiano nell'oceano di superficie, di solito venendo mangiati da piccoli organismi come il krill."

Quando il krill e l'altro zooplancton respirano, rilasciano anidride carbonica nell'oceano di superficie, e infine di nuovo nell'atmosfera. Tipicamente, l'anidride carbonica nell'oceano di superficie e nell'atmosfera rimane bilanciata ad un quasi equilibrio.

L'unico modo in cui l'oceano subisce un assorbimento netto di anidride carbonica dall'atmosfera è se il carbonio organico in superficie viene trasportato nelle profondità dell'oceano, solitamente sotto forma di particelle affondanti.

Le particelle possono affondare dalla superficie dell'oceano per diversi motivi. organismi morti, materia fecale o pacchetti amalgamati di particelle organiche sono tutti veicoli comuni per il trasporto del carbonio. diatomee, un tipo di fitoplancton abbondante che esegue circa un quarto della fotosintesi mondiale, producono gusci di silice simili al vetro che li rendono sostanzialmente più densi dell'acqua, facendoli affondare rapidamente.

Se queste particelle che affondano raggiungessero senza ostacoli le profondità dell'oceano, il loro carbonio sarebbe stato trattenuto dall'atmosfera per centinaia di anni. Ma, come hanno scoperto Stukel e il suo team, non è sempre così.

Utilizzando un sistema di telecamere avanzato che ha permesso ai ricercatori di identificare organismi piccoli come 500 micron (metà dello spessore di un centesimo), il team ha scoperto una profusione di microrganismi, molto più di quanto si aspettassero, nella cruciale zona crepuscolare dell'oceano. La loro domanda principale:quali erano i ruoli di questi organismi, e feodari in particolare, nel consumare particelle affondanti?

"Quantificando quante ce n'erano e poi quantificando la proporzione di particelle che avrebbero intercettato, siamo stati in grado di calcolare che potrebbero consumare fino al 20 percento circa delle particelle che affondano dallo strato superficiale, " disse Stukel. "E questo era solo per una particolare famiglia di feodari, chiamati aulosphaeridae."

Quando si consumano particelle che affondano, a quelle particelle è necessariamente impedito di raggiungere le profondità dell'oceano. L'idea che un gruppo di microrganismi potrebbe consumare il 20 percento delle particelle ricche di carbonio che affondano dalle acque superficiali di questa area di studio limitata, Stukel ha detto, suggerisce che i microrganismi di tutto il mondo potrebbero svolgere un ruolo molto più smisurato nel ciclo del carbonio di quanto gli scienziati credessero in precedenza.

Mentre in alcuni punti gli aulosphaeridae sarebbero così abbondanti da consumare fino al 30 percento delle particelle affondanti, altre volte gli organismi erano appena presenti. Una migliore comprensione di questa variabilità in abbondanza di aulosphaeridae e organismi simili può aiutare ricercatori come Stukel a prevedere in modo più accurato come potrebbe evolversi la pompa biologica in futuro.

"La nostra capacità di capire come cambieranno queste cose è importante per capire come cambierà il ciclo globale del carbonio, " ha detto Stukel. "Dobbiamo imparare cosa sta succedendo nel resto del mondo, e abbiamo bisogno di sapere cosa causa questi enormi cambiamenti da quando questi organismi sono un giocatore davvero dominante a quando sono un giocatore marginale".