La vita oltre la luce, negli abissi

Nascosti sotto chilometri d'acqua, lontani dalla luce e difficili da raggiungere, gli abissi oceanici ospitano forme di vita che prosperano nell'oscurità permanente. “Le profondità oceaniche raggiungono l'abisso massimo di circa 11.000 metri, ma possiedono una media globale molto più contenuta, pari a circa 3.800 metri includendo le zone abissali e adali (come le fosse marine). Questi ecosistemi sono considerati tra i più invisibili del Pianeta sia in senso letterale, a causa della totale assenza di luce solare che avvolge l'ambiente nel buio perenne, sia in senso metaforico. La loro estrema inaccessibilità fisica, dovuta a pressioni schiaccianti, condizioni chimico-fisiche peculiari e bassissime temperature, li rende infatti incredibilmente difficili da esplorare, lasciando la stragrande maggioranza di questi fondali ancora oggi del tutto sconosciuta”, spiega Simone Cappello dell’Istituto per le risorse biologiche e le biotecnologie marine (Irbim) del Cnr.

Per molto tempo si è pensato che nelle grandi profondità marine la vita fosse quasi assente. Alcune scoperte hanno però cambiato questa visione. “Sono numerose le scoperte che hanno modificato la prospettiva che le profondità marine fossero prive di vita. E’ importante ricordare la scoperta delle sorgenti idrotermali sottomarine (o hydrothermal vents) nel 1977 nei pressi delle Isole Galapagos;  la scoperta nel 1984 delle sorgenti fredde, con emissioni di metano, nel Golfo del Messico e in altri punti ed il contributo dato da differenti missioni oceanografiche nei punti più profondi del della Terra, come la Fossa delle Marianne a quasi 11.000 metri di profondità, visitata dall’oceanografo Jacques Piccard sul batiscafo Trieste nel 1960 e successivamente da spedizioni robotiche e da James Cameron nel 2012, che hanno dimostrato che la vita non si ferma mai”, afferma l’esperto.

Le sorgenti idrotermali hanno aperto una nuova finestra su un mondo invisibile ma fondamentale e svolgono un ruolo ben preciso nel sostenere interi ecosistemi nelle profondità oceaniche. “Le sorgenti idrotermali (hydrothermal vents) sono fessure sul fondale oceanico da cui fuoriesce acqua geotermicamente riscaldata e ricca di minerali; a seconda della profondità alla quale si formano è possibile definire due categorie: le sorgenti idrotermali poco profonde e le sorgenti idrotermali profonde. Queste ultime, a loro volta, possono essere suddivise in ‘white smokers’ (fumarole bianche) o ‘black smoker’ (fumarole nere). In totale assenza di luce solare, esse sostengono interi ecosistemi grazie alla presenza di archeabatteri e batteri chemiosintetici, i quali convertono i composti chimici, come l'idrogeno solforato, in energia. Questi microrganismi costituiscono la base della catena alimentare, nutrendo creature che prosperano in questi ambienti estremi”, aggiunge il ricercatore.

Gli organismi estremofili sono spesso descritti come forme di vita “al limite”, in quanto vivono e si riproducono in condizioni ambientali che per la maggior parte degli altri esseri viventi sarebbero incompatibili con la vita. “Gli organismi estremofili sopravvivono grazie ad adattamenti straordinari. Uno degli esempi più spettacolari è quello del batterio ‘Pyrolobus fumarii’. Questo microrganismo è una specie di archea scoperta per la prima volta in una sorgente idrotermale di tipo ‘black smoker’ sulla dorsale medio-atlantica (a circa 3.600 metri di profondità), capace di vivere e riprodursi a temperature estremamente elevate che uccidono la maggior parte degli organismi. P. fumarii è noto come un ipertermofilo chemioautotrofo obbligato (non può utilizzare il carbonio da fonti organiche). In termini semplici, questo archeobatterio cresce meglio a temperature calde comprese tra 80 e 115 °C e utilizza molecole preformate come fonte di energia anziché la luce, sostanze inorganiche come donatori di elettroni e CO2 come fonte di carbonio”, prosegue Cappello.

Nonostante i progressi tecnologici, gli abissi restano tra gli ambienti meno esplorati del Pianeta. Quali sono, quindi, oggi le principali sfide della ricerca nelle profondità marine? “Solo il 26% dei fondali marini è stato fino ad oggi mappato. Le principali sfide dell'esplorazione abissale sono legate a condizioni ambientali estreme. In primo luogo, la pressione idrostatica immensa e le temperature vicine allo zero richiedono sommergibili e Rov (Veicoli a comando remoto) dotati di materiali ultraresistenti e costosi. A ciò si aggiungono l'assoluta oscurità, che limita la visibilità a pochi metri, e le enormi difficoltà di trasmissione dati e comunicazione attraverso lo spessore dell'acqua. Infine, l'altissimo costo economico delle spedizioni oceanografiche è un fattore che, purtroppo, può influenzare la continuità della ricerca scientifica”, precisa lo scienziato.

Ma sono anche altri i fattori che possono avere effetti anche su ecosistemi così remoti e apparentemente isolati. “Gli ecosistemi più remoti subiscono gli effetti delle attività umane e dei cambiamenti climatici; attraverso i movimenti atmosferici e oceanici, ad esempio, gli inquinanti possono raggiungere i poli e le fosse oceaniche, avendo effetto sulla fusione dei ghiacciai e l'acidificazione dei mari. L'innalzamento delle temperature altera habitat fragili, minacciando specie uniche e modificando le reti alimentari globali. Questo dimostra che la biosfera è interconnessa e che nessun ecosistema è davvero isolato dall'impatto antropico”, conclude il ricercatore.

Fonte: Simone Cappello, Istituto per le risorse biologiche e le biotecnologie marine, simone.cappello@irbim.cnr.it