Una nuova ricerca mostra che le strategie di stoccaggio del ferro fitoplancton possono determinare quali specie prosperano nel cambiamento degli oceani e avere un impatto sulle reti trofiche marine, secondo un recente documento in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze . La ricerca ha esaminato due metodi principali di stoccaggio del ferro e ha scoperto che uno rende le specie più resistenti alla carenza dell'elemento raro ed essenziale.

"La capacità del fitoplancton di immagazzinare il ferro guida importanti cicli chimici e modella l'ecologia dell'intero oceano, " ha detto l'autore Ben Twining, un ricercatore senior e Henry L. e Grace Doherty Vice President for Education presso il Bigelow Laboratory for Ocean Sciences. "Se vogliamo capire come risponderanno gli oceani ai cambiamenti climatici, dobbiamo capire il ciclo del ferro."

Lo studio si è concentrato sulle diatomee, alghe unicellulari che vivono all'interno di gusci di vetro e sono uno dei gruppi più abbondanti di fitoplancton. Un segreto del loro successo, Twining crede, è come immagazzinano bene il ferro, un nutriente fondamentale che è scarso nel 40% dell'oceano globale. Le diatomee accumulano ferro con due metodi principali:immagazzinare le molecole in un organo a forma di sacco chiamato vacuolo o bloccarle chimicamente nella ferritina proteica.

I ricercatori hanno scoperto che le diatomee che utilizzano la ferritina hanno un reale vantaggio rispetto ai concorrenti. Il ferro tende ad entrare nelle zone povere nei legumi, mosso da tempeste che giungono e sollevano acque profonde e ricche di ferro, o vento che porta polvere da terre lontane. Ne consegue una microscopica frenesia alimentare:il fitoplancton afferra il ferro e lo usa per moltiplicarsi rapidamente. Il team ha scoperto che le diatomee che producono la ferritina sono state in grado di utilizzare questi tempi di abbondanza per prepararsi ai periodi prolungati di carenza di ferro che seguono.

"Più noci uno scoiattolo può immagazzinare, più è probabile che sopravviva ai tempi di magra, "Twining ha detto. "Pensiamo che lo stesso processo sia vero con il fitoplancton e il ferro".

Mentre il cambiamento climatico modifica la geografia del ferro nell'oceano globale, alcune aree diventeranno più povere di ferro, il che suona come una buona notizia per le diatomee che producono ferritina. Condizioni favorevoli potrebbero aiutarli a competere con altri tipi di diatomee, influenzando infine le reti alimentari negli ecosistemi in cui vivono e persino i grandi cicli oceanici.

I ricercatori sono arrivati ​​a queste conclusioni attraverso nuovi metodi. Il team del professor Adrian Marchetti presso l'Università del North Carolina Chapel Hill ha utilizzato tecnologie di sequenziamento avanzate per osservare cosa è successo all'espressione genica delle diatomee di fronte a un impulso di ferro, mentre Twining ha misurato la quantità di ferro all'interno delle singole cellule.

"Il modo in cui questo studio collega misurazioni molecolari e biochimiche per rivelare il comportamento delle singole specie in una comunità di fitoplancton naturale è piuttosto raro e, si spera, è la via del futuro, "Twining ha detto. "Penso che questa sia una nuova ondata di oceanografia che può mostrare come le comunità di fitoplancton modellano l'oceano".