Gli scienziati dell'EPFL trascorreranno almeno i prossimi quattro anni a studiare alcuni dei più grandi ruscelli alimentati dai ghiacciai del mondo. Raccogliendo i microrganismi dai flussi ed estraendo il loro DNA, sperano di capire meglio come queste creature si sono adattate ai loro ambienti estremi. Il progetto, l'inizio è previsto per il 1° agosto 2018 sarà il programma di ricerca inaugurale per il Centro di ricerca sull'ambiente alpino e polare (Alpole) presso il campus dell'EPFL Valais Wallis a Sion.

Cos'altro perdiamo oltre all'acqua mentre i ghiacciai svaniscono? Questa è la domanda a cui un team di scienziati guidato dall'EPFL si propone di rispondere in una spedizione senza precedenti che durerà almeno quattro anni. Viaggeranno verso i più grandi sistemi di ghiacciai montani del mondo, raccogliendo microrganismi da centinaia di corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai e analizzando i loro genomi. Attraverso una combinazione di scienze ambientali, scienze della vita e geologia, sperano di scoprire come questi microbiomi si sono adattati nel corso dei millenni alle condizioni estreme a cui sono esposti.

Attraverso questo progetto, che inizia ufficialmente il 1 agosto 2018, il team internazionale di scienziati esplorerà il "terzo polo" attraverso i torrenti glaciali in Alaska, l'Himalaya, le Ande, Groenlandia, Scandinavia, Pamir, Kamchatka, Caucaso, Nuova Zelanda e Alpi europee. È il programma di ricerca inaugurale del Centro di ricerca sull'ambiente alpino e polare (Alpole) di Sion ed è reso possibile grazie al finanziamento della Fondazione NOMIS, che supporta esclusivamente gli sforzi scientifici guidati dall'intuizione.

Gli scienziati raccoglieranno campioni da biofilm, che sono magre, pellicole viscose di microbi che si formano sulle superfici dei sedimenti nei corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai. Utilizzeranno quindi il sequenziamento profondo del DNA microbico per svelare la struttura e i processi biologici dei microbiomi dei biofilm. I dati di sequenziamento verranno utilizzati per due scopi. Primo, per guardare indietro nel tempo, poiché potrebbe contenere antiche biofirme che potrebbero aiutare gli scienziati a svelare le strategie dei microbi per adattarsi all'ambiente circostante nel tempo. E secondo, per dare uno sguardo al futuro, poiché aiuterà gli scienziati a capire meglio come i biofilm vengono influenzati dallo scioglimento dei ghiacciai e, di conseguenza, il ruolo svolto dai biofilm nel funzionamento degli ecosistemi e nella biogeochimica dei corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai alpini.

"I ghiacciai e i loro corsi d'acqua sono stati spesso abbondanti sulla Terra. Ma oggi stanno scomparendo a causa del cambiamento climatico. I glaciologi prevedono che il 50% dei piccoli ghiacciai in Svizzera scomparirà entro i prossimi 25 anni. Lo stesso vale per il loro ghiacciaio - flussi alimentati - e gli ecosistemi che tali flussi supportano. Dobbiamo alle generazioni future comprendere meglio la vita microbica in questi ecosistemi in via di estinzione, "dice Tom Battin, direttore della ricerca del progetto e capo dello Stream Biofilm and Ecosystem Research Laboratory dell'EPFL. "Possiamo farlo solo con il supporto di fondazioni come NOMIS, e solo adottando un approccio interdisciplinare che riunisce esperti di ecologia, biogeochimica, biologia molecolare e glaciologia".

"Sono lieto che l'EPFL sia al centro di un'iniziativa per documentare la vita microbica trovata all'interno dei ghiacciai attraverso questo studio sul deflusso glaciale, ", afferma il presidente dell'EPFL Martin Vetterli. "Questa ricerca ha un'importanza globale ed è una scelta naturale per il nuovo Centro per il cambiamento degli ambienti alpini e polari dell'EPFL Vallese Vallese". Questo entusiasmo è condiviso da Markus Reinhard, Amministratore delegato di NOMIS:"Siamo lieti di supportare questo entusiasmante progetto di ricerca, che riflette la visione di NOMIS di incoraggiare l'interdisciplinarietà, nuova ricerca che ha il potenziale per fornire intuizioni trasformative sul nostro mondo".

La prima spedizione inizierà a febbraio 2019. Sarà guidata da Mike Stylas, un geologo e specialista dell'Himalaya, con l'aiuto di due esperti di montagna dal Canada e dall'Italia. La ricerca sul genoma sarà condotta in collaborazione con il professor Paul Wilmes e il suo team presso l'Università del Lussemburgo. Michael Zemp, ricercatore associato presso l'Università di Zurigo, fornirà la sua esperienza in glaciologia. Gli scienziati inizieranno la formazione questa estate nelle Alpi svizzere.

Anche prima che la prima spedizione parta, Battin sta già guardando avanti alla sua prossima sfida. Vorrebbe archiviare il DNA dei microbi dei torrenti alimentati dai ghiacciai in un deposito che sarebbe ospitato nel campus dell'EPFL Valais Wallis. Questo archivio darebbe ai ricercatori di domani una "mappa" dei microbiomi così come sono oggi. Non passerà molto tempo prima che i progressi nella biologia molecolare, e in particolare il sequenziamento genetico, portare a nuove scoperte nei processi del microbioma e portare nuove prospettive sull'uso della bioprospezione nel campo delle biotecnologie. L'archivio del DNA di Battin includerebbe anche campioni di qualsiasi istituto di ricerca che desideri contribuire, creando così un archivio globale unico di informazioni genetiche sulla vita in ecosistemi in via di estinzione e ambienti estremi.