I corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai stanno subendo un processo di profondo cambiamento, secondo gli scienziati dell'EPFL e della Charles University in un articolo apparso su Nature Geoscience Oggi. Questa conclusione si basa sulle spedizioni alle principali catene montuose del mondo da parte dei membri del progetto Vanishing Glaciers.
La vita microbica fiorirà nei torrenti di montagna a causa del progressivo ritiro dei ghiacciai. Questo è ciò che riporta nella loro ultima ricerca un team di scienziati dell'EPFL e della Facoltà di Scienze dell'Università Carolina di Praga. Le loro osservazioni si basano su campioni raccolti da 154 corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai in tutto il mondo nell'ambito del progetto Vanishing Glaciers guidato dall'EPFL.
I ruscelli alimentati dai ghiacciai sono torrenti torbidi e impetuosi in estate. Grandi quantità di acqua di fusione glaciale smuovono rocce e sedimenti, consentendo a pochissima luce di raggiungere il letto del torrente, mentre le temperature gelide e la neve nelle altre stagioni offrono poche opportunità per lo sviluppo di un ricco microbioma.
Ma, man mano che i ghiacciai si restringono sotto gli effetti del riscaldamento globale, il volume dell’acqua proveniente dai ghiacciai sta diminuendo. Ciò significa che i corsi d'acqua stanno diventando più caldi, più calmi e più limpidi, offrendo alle alghe e ad altri microrganismi l'opportunità di diventare abbondanti e di contribuire maggiormente ai cicli locali del carbonio e dei nutrienti.
"Stiamo assistendo a un processo di profondo cambiamento a livello del microbioma in questi ecosistemi, niente meno che una 'transizione verde' a causa dell'aumento della produzione primaria", afferma Tom Battin, professore ordinario presso il River Ecosystems Laboratory dell'EPFL (RIVER). ).
Modifica composizione
Nel loro articolo, gli scienziati hanno esaminato i nutrienti, come l'azoto e il fosforo, presenti nell'acqua del torrente, nonché gli enzimi che i microrganismi che vivono nei sedimenti del letto del torrente producono per utilizzare questi nutrienti.
Quindi, hanno osservato i cambiamenti in entrambi questi su un gradiente molto ampio di corsi d'acqua alimentati da ghiacciai di dimensioni diverse.
"Gli ecosistemi alimentati dai ghiacciai generalmente hanno quantità limitate di carbonio e sostanze nutritive, in particolare fosforo", spiega Tyler Kohler, ex postdoc presso RIVER e autore principale dell'articolo.
“Mentre i ghiacciai si restringono e la domanda di fosforo da parte di alghe e altri microrganismi aumenta, il fosforo potrebbe diventare più limitante nei corsi d’alta montagna”. Pertanto il fosforo, un elemento fondamentale per la vita, diventerà ancora più raro negli ecosistemi a valle, con impatti ancora sconosciuti sulle loro reti alimentari.
Questi risultati sono supportati da un articolo pubblicato su Royal Society Open Science nell'agosto 2023 dagli scienziati del progetto Vanishing Glaciers. In questo studio gli autori hanno analizzato il microbioma di un piccolo ruscello alimentato da un ghiacciaio nei monti Rwenzori, in Uganda, dove la “transizione verde” era già in fase avanzata. Qui, anche la composizione di nutrienti ed enzimi era molto diversa e le alghe erano abbondanti.
"Ciò che sta accadendo al ghiacciaio del Rwenzori ci dà un'idea di come appariranno i corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai svizzeri tra 30 o 50 anni", afferma Battin. Un risultato di questo cambiamento è che, poiché i corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai ospitano più vita microbica, giocheranno un ruolo maggiore nei cicli biogeochimici come la CO2 flussi.
Il team RIVER prevede di basarsi su questa ricerca. Stanno conducendo un censimento della biodiversità microbica nei corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai e, utilizzando varie linee di informazioni genomiche, stanno esplorando come diversi microrganismi siano in grado di vivere in uno degli ecosistemi di acqua dolce più estremi della Terra.
Tyler Kohler, autore principale e attualmente ricercatore presso il Dipartimento di Ecologia della Facoltà di Scienze dell'Università Carolina di Praga, è stato responsabile della raccolta dei campioni durante le spedizioni, delle analisi di laboratorio e della stesura del manoscritto. Tyler è attualmente il PI di un progetto PRIMUS della Charles University intitolato:"Green New World:Unraveling microbial community assembly models in vanishing Glacier-fed streams."
In questo progetto, il team di Tyler sta continuando ulteriormente questa ricerca concentrandosi su come le comunità algali (in particolare le diatomee) stanno cambiando nei corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai con il cambiamento climatico.
Ulteriori informazioni: Tyler J. Kohler et al, Risposte globali emergenti del metabolismo microbico dei corsi d'acqua al ritiro dei ghiacciai, Nature Geoscience , (2024). DOI:10.1038/s41561-024-01393-6. www.nature.com/articles/s41561-024-01393-6
Michoud, G. et al, Il lato oscuro della luna:primi approfondimenti sulla struttura del microbioma e sulla funzione di uno degli ultimi corsi d'acqua alimentati dai ghiacciai in Africa, Royal Society Open Science , (2023). DOI:10.1098/rsos.230329
Fornito dalla Charles University
