I
batteri che vivono negli strati più alti dell'atmosfera sono molti di più di quanto si fosse immaginato fino ad oggi. Grazie ad una collaborazione con la Nasa i ricercatori del Georgia Institute of Technology di Atlanta (Stati Uniti) ne hanno identificate 17 diverse tipologie, tra cui alcune già note per la loro capacità di utilizzare i composti a base di carbonio presenti proprio nell'atmosfera. La scoperta, riportata sulle pagine di
Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas), suggerisce che il ruolo svolto da questi batteri potrebbe essere molto più determinante rispetto a quanto ipotizzato in precedenza, soprattutto per quanto riguarda la formazione delle nuvole e, quindi, il ciclo dell'acqua e il clima.
Ricerche precedenti avevano già svelato che i batteri presenti nell'aria danno il via alla condensazione dell'umidità che è alla base delle precipitazioni. Alcuni di questi batteri producono delle proteine che scatenano la cristallizzazione dell'acqua, un fenomeno che può avere un importante impatto sul tempo atmosferico perché contribuisce alla variazione delle temperature. Tuttavia, la maggior parte di questi microbi era stata identificata nella neve e nell'acqua piovana raccolte a livello della crosta terrestre. Per questo motivo fino ad oggi non è stato chiaro se questi batteri fossero presenti anche negli strati più alti dell'atmosfera. Grazie, però, alla collaborazione con la Nasa i ricercatori di Atlanta, guidati dal microbiologo Konstantinos Konstantinidis, hanno potuto analizzare campioni raccolti ad un'altitudine variabile tra 1 e 10 km sopra il livello del mare.
Sequenziando il Dna contenuto in questi campioni Kostantinidis e collaboratori hanno identificato i batteri presenti nell'atmosfera. Non solo, i ricercatori hanno scoperto che più del 60% di questi microbi riesce a sopravvivere nonostante le condizioni estreme presenti a queste altitudini, che alcuni fanno parte proprio di quella tipologia di batteri che induce la formazione del ghiaccio e che la composizione delle nuvole varia a seconda degli eventi atmosferici che hanno avuto luogo prima del campionamento. In particolare, gli uragani portano nell'atmosfera batteri normalmente presenti sulla superficie terrestre.
Dal punto di vista teorico,
i batteri che promuovono la formazione del ghiaccio potrebbero influenzare la formazione e la dissoluzione delle nuvole, modificando, così, il clima. “Se i batteri potessero ridurre il numero delle nuvole ad alta quota, potrebbero permettere a una maggiore quantità di calore di andare nello spazio”, ha spiegato Athanasios Nenes, coautore della ricerca. Non è questo, però, l'unico effetto ipotizzabile: le nuvole potrebbero raffreddare il pianeta bloccando le radiazioni solari o, al contrario, potrebbero partecipare all'
effetto serra. Solo ulteriori ricerche che chiariscano il ruolo svolto dai batteri atmosferici nella formazione delle nuvole potranno svelare se la loro presenza è un fattore determinante nel
riscaldamento o nel raffreddamento
del pianeta.
di Silvia Soligon (31/01/2013)
Nuvole: anche nell'atmosfera ci sono i batteri I batteri non vivono solo sulla Terra ma popolano anche la nostra atmosfera. Nella troposfera infatti è stato trovato un gran numero di microrganismi. A scoprirlo è stato un nuovo studio, il primo nel suo genere, che ha scovato i batteri circa 10 km (6 miglia) al di sopra della superficie terrestre.
Inoltre, il trasporto a lunga distanza dei batteri potrebbe anche essere utile per i modelli di trasmissione delle malattie. I microrganismi sono stati documentati in campioni di aria prelevati nel quadro della programma GRIP (Genesis and Rapid Intensification Processes) della Nasa, che studia masse d'aria a bassa e ad alta quota associate a tempeste tropicali. Il campionamento è stato fatto da un velivolo, dalla terraferma e dal mare, tra il Mar dei Caraibi e l'Oceano Atlantico. Il campionamento è stato effettuato prima, durante e dopo due grandi uragani tropicali - Earl e Karl - nel 2010.I ricercatori hanno utilizzato tecniche genomiche per documentare la presenza di un significativo numero di microrganismi - principalmente batteri - che vivono nella media e alta troposfera. Ciò che ancora agli studiosi non è chiaro è se i microrganismi vivano normalmente in questa porzione di atmosfera con composti di carbonio trovati anche lì o se provengano in qualche modo dalla Terra. La scoperta è di interesse per gli scienziati atmosferici, in quanto i microrganismi potrebbero svolgere un ruolo nella formazione di ghiaccio che potrebbe a sua volta avere un impatto sul tempo e sul clima.
“
Non ci aspettavamo di trovare così tanti microrganismi nella troposfera, considerata un ambiente difficile per la vita",
ha detto Kostas Konstantinidis, del Georgia Institute of Technology. "
Sembra che ci sia piuttosto una diversità di specie, ma non tutti i batteri possono entrare nella troposfera superiore.”
A bordo del velivolo, un sistema di filtraggio delle particelle progettato dal team di ricerca ha raccolto alcuni microrganismi dall'aria esterna che entrava nelle sonde di campionamento del velivolo. I filtri sono stati poi analizzati mediante tecniche genomiche inclusa la reazione a catena della polimerasi (PCR) e il sequenziamento genico, che ha permesso ai ricercatori di individuare i microrganismi e stimarne le quantità senza utilizzare le convenzionali tecniche di coltura cellulare.
Quando le masse d'aria studiate avevano avuto origine dall'atmosfera al di sopra dell'oceano, il campionamento aveva trovato batteri per lo più marini. Le masse d'aria che invece provenivano dalla terra presentavano chiaramente più batteri terrestri.
Lo studio ha mostrato che le cellule batteriche vitali rappresentato, in media, circa il 20 per cento delle particelle totali rilevate, nella gamma di dimensioni da 0,25 a 1 micron di diametro. I ricercatori hanno rilevato 17 diversi tipi di batteri, alcuni in grado di metabolizzare i composti del carbonio, presenti ovunque nell'atmosfera come l'acido ossalico.
I microrganismi potrebbero avere un
impatto sulla formazione delle nubi, completandola o sostituendola. “
In assenza di polvere o altri materiali che potrebbero fornire un buon nucleo di formazione di ghiaccio, avere un piccolo numero di questi microrganismi intorno potrebbe facilitare la formazione di ghiaccio a queste altezze e attirare l'umidità circostante,” spiegano i ricercatori.
I microrganismi possono raggiungere la troposfera attraverso gli stessi processi della polvere e del sale marino. “Per questi organismi, le condizioni non possono non essere dure”, ha detto Konstantinidis. “Non sarei sorpreso se ci fosse vita attiva sulle nuvole, ma questo è qualcosa che non possiamo dire per certo ora”.
La ricerca, che è stata sostenuta dalla Nasa e dalla National Science Foundation, è stata pubblicata su Proceedings of National Academy of Sciences.
Francesca Mancuso
Fonte: http://www.nextme.it/scienza/natura-e-ambiente/5069-atmosfera-batteri-nuvole
