Lo zolfo si trova in molti composti diversi in tutto il mondo, non solo nell'atmosfera, ma anche negli oceani e sulla terraferma. Tutte queste manifestazioni sono collegate in un ciclo. Per dirla semplicemente, l'elemento nella sua forma minerale viene ridotto e trasferito in composti organici. Questi vengono trasmessi dagli organismi prima di raggiungere finalmente l'atmosfera, dove si ossidano prima di tornare a terra e in mare sotto la pioggia. Anche se questo è noto da tempo, i chimici dell'Università Friedrich Schiller di Jena (Germania) e i loro colleghi statunitensi hanno ora scoperto una scorciatoia completamente inaspettata nel ciclo. Questo processo è determinato da minuscoli organismi nel plancton dell'oceano. Gli scienziati hanno descritto la loro scoperta nell'ultima edizione della rinomata rivista di ricerca Natura .

"Abbiamo scoperto che alcune alghe e batteri unicellulari, che fanno parte del plancton del mare, produrre un nuovo composto chimico con il nome complicato dimetilsulfoniopropionato, o DMSOP in breve, " spiega il Prof. Dr. Georg Pohnert dell'Università di Jena. "Questo ci ha permesso di dedurre preziose informazioni sul ciclo globale dello zolfo, e ora possiamo fornire una nuova spiegazione per enormi quantità di flusso di zolfo nel ciclo. Anche se una microalga produce solo quantità trascurabili del composto, stiamo parlando di diversi teragrammi in totale, quindi diversi miliardi di chilogrammi all'anno." Questo perché le alghe unicellulari sono incredibilmente attive negli oceani del mondo. Le scoperte fatte dai chimici di Jena ci danno una migliore comprensione del ciclo dello zolfo della Terra, che offre importanti conoscenze per i modelli atmosferici e climatici.

Protezione dallo stress per le alghe

Però, gli scienziati hanno anche scoperto una ragione per la produzione di DMSOP studiando come le alghe si adattano al loro ambiente. "Questi organismi unicellulari si muovono continuamente nel mare, e quindi sono costantemente esposti a diversi contenuti di sale e stress ossidativo, " spiega Pohnert. "Il nuovo composto ora mostra come questo stress può essere bilanciato attraverso un sofisticato sistema di reazioni chimiche. Un modo per farlo è produrre e scomporre molecole organiche altamente polari. E il nuovo prodotto metabolico sulfureo gioca un ruolo chiave qui".

Gli scienziati di Jena, il cui lavoro è stato sostenuto dal centro di ricerca collaborativo ChemBioSys della German Research Foundation, ha esaminato campioni di acqua provenienti da varie regioni degli oceani, per stabilire se la produzione del composto solforoso fosse un fenomeno globale. "Abbiamo trovato DMSOP in tutti i campioni dall'Artico al Mediterraneo, " spiega il prof. Pohnert. "Quindi, produttori del composto solforoso si possono trovare ovunque."

Questi nuovi risultati hanno fornito ai chimici dell'Università di Jena importanti informazioni sul funzionamento delle comunità microbiche nell'oceano, e i risultati sono rilevanti anche per possibili applicazioni. "Sempre più alghe vengono coltivate in acquacoltura per produrre mangimi per animali, alimentari ed energia. Ecco perché è importante comprendere appieno il loro metabolismo, ", afferma l'esperto di Jena. "Le nostre attuali intuizioni hanno rivelato ancora una volta quanto un sistema incredibilmente complesso ed efficace sia nascosto nel plancton".