Due anni fa un team di scienziati ha visitato la zona di subduzione del Costa Rica, dove il fondo dell'oceano sprofonda sotto il continente e i vulcani torreggiano sopra la superficie. Volevano scoprire se i microbi possono influenzare il ciclo del carbonio che si sposta dalla superficie terrestre alle profondità interne. Secondo il loro nuovo studio in Natura , la risposta è affermativa:sì, possono.

Questo studio innovativo mostra che i microbi consumano e, in modo cruciale, aiutano a intrappolare una piccola quantità di carbonio che affonda in questa zona. Questa scoperta ha importanti implicazioni per comprendere i processi fondamentali della Terra e per rivelare come la natura può potenzialmente aiutare a mitigare i cambiamenti climatici.

In una zona di subduzione c'è comunicazione tra la superficie terrestre e l'interno. Due piastre si scontrano e la piastra più densa affonda, trasporto di materiale dalla superficie all'interno della Terra. Dimostrare che i microbi vicino alla superficie stanno giocando un ruolo fondamentale nel modo in cui il carbonio e altri elementi vengono rinchiusi nella crosta fornisce una nuova e profonda comprensione dei processi della Terra e aiuta i ricercatori a modellare come l'interno della Terra potrebbe svilupparsi nel tempo.

Coautore, Professor Chris Ballentine, Capo del Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università di Oxford, ha dichiarato:"Ciò che abbiamo dimostrato in questo studio è che nelle aree che sono di fondamentale importanza per riportare le sostanze chimiche nel pianeta, queste grandi zone di subduzione, la vita sta sequestrando il carbonio. Su scale temporali geologiche la vita potrebbe controllare le sostanze chimiche in superficie e immagazzinare elementi come il carbonio nella crosta».

Questa è la prima prova che la vita sotterranea gioca un ruolo nella rimozione del carbonio dalle zone di subduzione. È stato dimostrato che i microbi sono in grado di assorbire il carbonio disciolto nell'acqua e di convertirlo in un minerale all'interno delle rocce. Questo studio dimostra che il processo sta avvenendo su larga scala in una zona di subduzione. È un processo naturale di sequestro della CO2 che può controllare la disponibilità di carbonio sulla superficie terrestre.

Autore principale, Dottor Peter Barry, che ha svolto la ricerca presso il Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Oxford, ha dichiarato:"Abbiamo scoperto che una notevole quantità di carbonio viene intrappolata in aree non vulcaniche invece di fuggire attraverso i vulcani o sprofondare all'interno della Terra.

"Fino a questo punto gli scienziati avevano ipotizzato che la vita avesse poco o nessun ruolo nel fatto che questo carbonio oceanico fosse trasportato fino al mantello, ma abbiamo scoperto che la vita ei processi chimici lavorano insieme per essere i guardiani della consegna del carbonio al mantello.'

Durante la spedizione di 12 giorni, il gruppo di 25 persone di scienziati multidisciplinari ha raccolto campioni di acqua da sorgenti termali in tutta la Costa Rica. Gli scienziati hanno da tempo previsto che queste acque termali sputano antiche molecole di carbonio, sottratto milioni di anni prima. Confrontando le quantità relative di due diversi tipi di carbonio, chiamati isotopi, gli scienziati hanno dimostrato che le previsioni erano vere e che processi precedentemente non riconosciuti erano all'opera nella crosta sopra la zona di subduzione, agendo per intrappolare grandi quantità di carbonio.

A seguito delle loro analisi, gli scienziati hanno stimato che circa il 94% di quel carbonio si trasforma in minerali di calcite e biomassa microbica.

autore senior, Karen Lloyd, Professore Associato di Microbiologia presso l'Università del Tennessee, Knoxville, ha detto:'Questi microbi stanno letteralmente sequestrando carbonio. Gli scienziati stanno lavorando attivamente sul sequestro del carbonio per mitigare i cambiamenti climatici e la cattura e lo stoccaggio del carbonio come mezzo per seppellire i gas serra per lunghi periodi di tempo. Il nostro studio è un ottimo esempio di dove questo accade naturalmente, ed era precedentemente non riconosciuto. Questo studio mostra che questo accade su un grande, scala del serbatoio.'

Maarten de Moor, co-autore e professore presso l'Osservatorio di vulcanologia e sismologia dell'Università Nazionale del Costa Rica, ha dichiarato:"È sorprendente considerare che minuscoli microbi possono potenzialmente influenzare i processi geologici su scale simili a quelle di questi vulcani potenti e visivamente impressionanti, che sono condotti diretti verso l'interno della Terra. I processi che abbiamo identificato in questo studio sono meno evidenti, ma sono importanti perché operano su vaste aree spaziali rispetto ai vulcani.'

I ricercatori hanno ora in programma di indagare su altre zone di subduzione per vedere se questa tendenza è diffusa. Se questi processi biologici e geochimici si verificano in tutto il mondo, si tradurrebbero in un 19% in meno di carbonio che entra nel mantello profondo rispetto a quanto stimato in precedenza.

Co-autore Donato Giovannelli, Ricercatore presso l'Università degli Studi di Napoli Federico II e scienziato affiliato presso il CNR-IRBIM e la Rutgers University, said:'There are likely even more ways that biology has had an outsized impact on geology, we just haven't discovered them yet.'

Dr. Peter Barry, now an Associate Scientist at Woods Hole Oceanographic Institution, added:'We have people from three different fields working together and only with such an interdisciplinary approach can you make such breakthroughs. Moving forward, this will change how people look at these systems. For me that is thrilling.'