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È stato studiato il ruolo dei predatori microbici di acque profonde nelle bocche idrotermali

Istituto oceanografico di Woods Hole

I fluidi idrotermali provenienti dal centro di diffusione di Gorda Ridge nell’Oceano Pacifico nord-orientale costituiscono un centro biologico di attività in acque profonde. Lì, nell’oceano oscuro, una rete alimentare unica non prospera sulla fotosintesi ma sull’energia chimica dei fluidi di sfiato. Tra gli organismi diurni nelle bocche di Gorda Ridge ci sono una varietà di eucarioti microbici, o protisti, che si nutrono di batteri chemiosintetici e archaea.

Un nuovo studio rileva che il pascolo dei protisti, un meccanismo chiave per il trasporto e il riciclaggio del carbonio nelle reti alimentari microbiche, esercita una pressione di predazione maggiore nei siti di sfiati idrotermali rispetto all’ambiente circostante di acque profonde.

“I nostri risultati forniscono una stima preliminare della pressione di pascolo protestante all’interno delle reti trofiche idrotermali, evidenziando l’importante ruolo che le diverse comunità protestanti di acque profonde svolgono nel ciclo del carbonio in acque profonde”, secondo il documento. Annuncio di bocche idrotermali di acque profonde pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

I protisti fungono da collegamento tra i produttori primari e i livelli trofici più elevati e il loro pascolo è un meccanismo chiave per il trasporto e il riciclaggio del carbonio nelle reti alimentari microbiche, secondo il documento.

La ricerca ha scoperto che i protisti consumano il 28-62% della scorta giornaliera di batteri e biomassa di archei all’interno dei fluidi idrotermali di Gorda Ridge, situata a circa 200 chilometri al largo della costa dell’Oregon meridionale. Inoltre, i ricercatori stimano che il pascolo del protestante potrebbe spiegare il consumo o il trasferimento fino al 22% di carbonio fissato dal gruppo di composizione chimica nei fluidi dello sfiato del vuoto. Sebbene il destino di tutto questo carbonio non sia chiaro, “il pascolo del protistan rilascerà una parte del carbonio organico nell’anello microbico a causa dell’escrezione, dell’escrezione e dell’alimentazione sporca” e una porzione maggiore del carbonio verrà assorbita. Organismi che consumano cellule protistani, come affermato nel documento.

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Dopo aver raccolto campioni di fluido di sfiato da Sea Cliff e Apollo nei campi idrotermali di Gorda Ridge, i ricercatori hanno condotto esperimenti di pascolo, che hanno presentato alcune delle sfide tecniche da superare. Ad esempio, l’autrice principale Sarah Ho, ricercatrice post-dottorato presso il Dipartimento di chimica marina e geochimica della Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), ha affermato: “Preparare un buon pasto per questi manifestanti è molto impegnativo”.

“Essere in grado di fare questa ricerca in un sito di sfiato in acque profonde è stato davvero entusiasmante perché la rete alimentare è così sorprendente ed è supportata da ciò che sta accadendo in questo fluido di sfiato”, ha detto Hu, che era a bordo dell’E/V Nautilus durante la crociera da maggio a giugno 2019. “C’è un intero sistema microbico e una comunità al lavoro laggiù nella zona eufotica al riparo dalla luce solare. Ero entusiasta di espandere ciò che sappiamo sulle comunità microbiche in queste prese d’aria”.

Lui e la co-autrice Julie Huber hanno affermato che le misurazioni quantitative sono importanti per comprendere come funzionano le reti trofiche nei siti di sfiato puri e indisturbati.

“L’oceano ci fornisce una serie di servizi ecosistemici con cui molte persone hanno familiarità, come frutti di mare e pozzi di assorbimento del carbonio. Tuttavia, quando pensiamo ai servizi ecosistemici microbici, specialmente nel mare profondo, non abbiamo molti dati su come funzionano queste reti trofiche”, ha affermato Huber, scienziato associato presso il Dipartimento di chimica marina e geochimica dell’Organizzazione mondiale della sanità (OMS).

Ottenere misurazioni di base “è sempre più importante in quanto questi habitat sono considerati per l’estrazione in acque profonde o il sequestro del carbonio. In che modo ciò potrebbe influire sulla quantità di carbonio prodotta, esportata o riciclata?”, ha affermato.

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“Dobbiamo capire questi habitat e gli ecosistemi che supportano”, ha detto Huber. “Questa ricerca collega alcuni nuovi punti che non siamo stati in grado di collegare prima”.

La ricerca è stata supportata dalla NASA, dalla National Oceanic and Atmospheric Administration, dall’Ocean Exploration Fund, dalla National Science Foundation e dall’OMS.

Riferimento:

  1. Sarah K. Ho, Erica L. Herrera, Amy R. Smith, Maria J. Pacchiadaki, Virginia P. Edgecombe, Sean B. Silva, Eric W. Chan, Jeffrey S. Seewald, Christopher R. German, Julie A. Hopper. Il pascolo in protestante influenza le comunità microbiche e il ciclo del carbonio nelle bocche idrotermali di acque profonde. Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze, 2021; 118 (29): e2102674118 DOI: 10.1073/BNASS.2102674118

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