I microrganismi artici trasformano il nostro pensiero sui cicli del carbonio con un enzima anaerobico

RomeGli studiosi hanno esaminato i microrganismi presenti nella Stordalen Mire, una torbiera nell'Artico svedese, per comprendere il loro impatto sul ciclo del carbonio. Hanno scoperto che questi minuscoli organismi sono in grado di degradare i polifenoli, un tipo di composto organico. Questa scoperta mette in discussione le precedenti convinzioni scientifiche riguardo al loro ruolo nell'ambiente.

In passato, i ricercatori pensavano che i polifenoli fossero inattivi e che immagazzinassero carbonio per lunghi periodi. Inoltre, credevano che i microrganismi avessero bisogno di ossigeno per degradare questi composti. Tuttavia, studi recenti dimostrano che i microbi possiedono enzimi che funzionano anche in assenza di ossigeno. Ciò significa che, anche in condizioni di scarsa ossigeno, come dopo un'inondazione causata dal cambiamento climatico, questi microbi possono comunque processare i polifenoli.

Questa scoperta cambia significativamente il nostro modo di interpretare il comportamento del carbonio nelle torbiere. I dettagli principali includono:

• I microbi possono metabolizzare i polifenoli, al contrario di quanto si pensava in passato.
• Utilizzano enzimi alternativi che non richiedono ossigeno.
• Questa capacità influenza il ciclo del carbonio in condizioni di limitato apporto di ossigeno.
• I ricercatori hanno utilizzato nuovi strumenti computazionali per profilare questi enzimi nei genomi microbici.
• Migliaia di genomi microbici da una torbiera artica hanno rivelato vie metaboliche diversificate per la trasformazione dei polifenoli.

Le torbiere immagazzinano una grande quantità di carbonio, e quando il pianeta si riscalda, questo carbonio è a rischio. Il cambiamento climatico può portare allo scongelamento e alle inondazioni, creando zone a basso contenuto di ossigeno. I microrganismi che possono decomporre materiali in queste condizioni potrebbero rilasciare più carbonio nell'aria, accelerando così ulteriormente il cambiamento climatico.

Gli scienziati hanno utilizzato dati del Dipartimento dell'Energia e della National Science Foundation. Hanno impiegato un nuovo software per studiare come vengono processati i polifenoli. Questo strumento ha permesso loro di identificare numerosi enzimi utilizzati dai microbi. I risultati hanno rivelato importanti attività biochimiche nel ciclo del carbonio, fondamentali per prevedere gli effetti del cambiamento climatico sugli ecosistemi artici.

Capire come funzionano i microbi è fondamentale. Questo aiuta gli scienziati a prevedere i cambiamenti nello stoccaggio del carbonio nelle torbiere. Con queste informazioni, possono sviluppare piani per ridurre l'impatto climatico. Questo studio dimostra come l'espressione genica microbica si adatti ai cambiamenti nel suolo. Rivela che questi microrganismi sono più flessibili di quanto pensassimo.

Il nuovo studio esplora l'interazione tra i minuscoli organismi e il carbonio nell’ambiente. Rivela che l'attività microbica nelle torbiere è più complessa e dinamica di quanto si pensasse. Queste nuove conoscenze ci permettono di comprendere meglio il funzionamento di questi ecosistemi e l'impatto del cambiamento climatico sul nostro pianeta.

Questo studio ha utilizzato risorse dal Joint Genome Institute e dal Environmental Molecular Sciences Laboratory, entrambi centri di ricerca del Dipartimento dell'Energia. Parte della ricerca è stata finanziata dal Programma di Ricerca Biologica e Ambientale del Dipartimento dell'Energia e dall'Istituto di Integrazione Biologica della National Science Foundation.

La stabilità del carbonio nelle torbiere rappresenta una questione cruciale. Con il cambiamento climatico, il ruolo dei microrganismi diventa fondamentale. Gli scienziati dispongono ora di strumenti avanzati per affrontare queste sfide e prevedere gli sviluppi futuri. Questa ricerca arricchisce notevolmente la nostra comprensione dei processi globali del carbonio e del cambiamento climatico.