I ricercatori dell'Università di Granada (UGR) hanno scoperto che alcuni microrganismi, come batteri, può viaggiare da un continente all'altro "nascosto" nella polvere atmosferica.

Scienziati del Dipartimento di Edafologia e Chimica Agraria dell'UGR, Dipartimento di Fisica Applicata, e Center for Scientific Instrumentation hanno decifrato l'enigma del trasporto intercontinentale di microrganismi tramite iberuliti (particelle atmosferiche "giganti" potenzialmente inalabili dall'uomo) e polvere atmosferica, con il conseguente rischio di trasmissione di malattie che questo comporta.

Le iberuliti sono bioaerosol atmosferici poliminerali giganti, misurando in media un centinaio di micron circa (sebbene possano arrivare fino a 250 µm). Viaggiano attraverso i continenti, sfidando le leggi di gravità e trasportando microrganismi vivi (agendo piuttosto come un veicolo di lancio). Sono stati scoperti nel 2008 da ricercatori del Dipartimento di Edafologia e Chimica Agraria dell'UGR e dell'Istituto andaluso per la ricerca e la formazione in agricoltura e pesca (IFAPA).

La NASA ha reso pubblica la scoperta sul suo sito Web nell'ottobre dello stesso anno. Ma non è stato fino ad ora che il team scientifico multidisciplinare dell'UGR ha rivelato il meccanismo con cui i batteri sono coinvolti nella genesi e nella formazione delle iberuliti atmosferiche.

I ricercatori hanno analizzato i depositi di polvere atmosferica trovati nella città di Granada, la cui composizione è eterogenea comprendente prevalentemente argilla, quarzo, e minerali carbonatici e, in misura minore, ossidi di ferro. Oltre a questo componente minerale, in questa polvere è stata trovata una componente biologica:batteri, diatomee, organismi planctonici, e persino brochosomi (granuli microscopici secreti da insetti come le cavallette). La polvere ha avuto origine dal deserto del Sahara (Africa nord-nord-orientale) e da suoli locali/regionali. Le interazioni atmosferiche tra questi due componenti e le nuvole producono le iberuliti (bioaggregati poliminerali), la cui composizione ha ora, per la prima volta, stato studiato.

Per caratterizzare gli iberuliti e risolvere il mistero della loro esistenza e formazione, i ricercatori hanno analizzato la loro composizione minerale, composizione elementare, dimensione della polvere atmosferica, e l'origine della massa d'aria per questa particolare regione, così come i meccanismi di formazione atmosferica che coinvolgono i batteri.

Hanno scoperto che, a grandi linee, le iberuliti hanno origine nella troposfera a seguito di vari processi idrodinamici che consentono l'interazione tra grani di polvere, microrganismi di quella polvere che salgono dai suoli sahariani (che fungono da nuclei di condensazione), e molecole di vapore acqueo dalle nuvole. La gocciolina d'acqua formatasi in questi nuclei di condensazione agglutina al suo interno particelle di polvere di diverse dimensioni insieme a batteri in sospensione.

Durante la traiettoria presa dalla goccia nell'aria, una serie di forze gravitazionali creano una struttura coerente all'interno, realizzando un rivestimento murale o esterno (microlaminato o crosta di argilla) mentre, dentro, le particelle minerali sono disposte in modo ordinato (il più piccolo all'esterno e il più grande al centro dell'iberulite).

Aerosol giganti

Allo stesso tempo, a causa delle forze idrodinamiche, si crea un vortice al polo nord della goccia d'acqua sempre più complessa, che è ciò che conferisce a questi giganteschi aerosol il loro aspetto caratteristico. Questa è la struttura di base dell'iberulite, che gli permette di reagire con altri componenti atmosferici, lasciando una traccia attendibile dei luoghi attraverso i quali è passata.

Alberto Molinero Garcia, ricercatore presso il Dipartimento di Edafologia e Chimica Agraria dell'UGR e uno degli autori di questo studio, spiega:"I batteri possono sopravvivere nelle iberuliti perché queste forniscono un mezzo nutritivo, un microhabitat ricco di sostanze nutritive, e proteggono i batteri dalle radiazioni ultraviolette. Ciò è dimostrato dagli essudati polimerici batterici che, un po' come muco mucillaginoso, agire da 'collante' tra le particelle minerali, prevenendo la loro disgregazione e aumentando la loro resistenza alla fragilità nei fenomeni turbolenti dell'atmosfera."

Ciò consente alle iberuliti e ai microrganismi di percorrere grandi distanze intercontinentali su correnti atmosferiche come il Saharan Air Layer (SAL). Nel trasporto atmosferico, l'iberulite è in contatto con un mezzo reattivo, l'atmosfera, dove avvengono interazioni con i gas naturalmente presenti, come composti di azoto e zolfo.

Un fenomeno mondiale

Il ricercatore UGR sottolinea che le iberuliti non sono esclusive di questa regione della Spagna:possono esistere in tutto il mondo, principalmente in quelle regioni in cui la polvere viene trasportata dalle regioni desertiche.

"Sono stati trovati in Arabia Saudita, Volvograd (Russia), e forse nell'estremo oriente della Cina, Giappone, Corea, e anche negli Stati Uniti, " dice Molinero. I nuovi aerosol individuati a Granada derivano dal Sahara, che è un potente emettitore di polvere atmosferica (si stima che il Sahara mandi tra 400 e 700 milioni di tonnellate di polvere in tutto il mondo all'anno).

questa polvere, insieme alle iberuliti e ai batteri inglobati dalle diverse correnti atmosferiche, può arrivare fino all'Amazzonia, i Caraibi, o l'Himalaya. Però, la polvere in arrivo nel Mediterraneo è caratterizzata dall'aver seguito una specifica e ben nota traiettoria atmosferica.

Utilizzando tutti i dati che hanno raccolto, gli scienziati dell'UGR modelleranno l'inalazione delle particelle microscopiche più piccole di 10 micron (PM10) di cui sono costituite le iberuliti, così come la loro penetrazione nelle vie respiratorie e la destinazione dei batteri che vengono trasportati.