I risultati degli studi di un team internazionale di cui fanno parte anche i ricercatori dell’Unipa. “Cianobatteri vulcanici mai visti prima che si sono rivelati più efficaci per la cattura di CO2
Seed Health, un’azienda di scienze del microbioma, ha annunciato lo scorso aprile la sua ultima collaborazione di ricerca ambientale, con un team di ricercatori guidato dal Dr. Braden Tierney della Weill-Cornell Medicine. Il gruppo di ricerca, del quale fanno parte anche ricercatori dell’Università di Palermo, lavora per trovare soluzioni basate sui microorganismi per una delle maggiori sfide del nostro pianeta: l’aumento dell’anidride carbonica nell’atmosfera che causa alterazioni del clima.
Il Progetto “The Two Frontiers Project (2FP)” utilizza metodi scientifici all’avanguardia per esplorare i microrganismi (organismi unicellulari invisibili a occhio nudo) di ecosistemi vulcanici unici dal punto di vista delle caratteristiche chimiche, naturalmente ricchi di anidride carbonica di origine vulcanica per scoprire nuovi meccanismi biologici per la cattura del carbonio da parte di questi microrganismi.
Il team di 2FP al quale partecipano Marco Milazzo, Paola Quatrini, Gabriele Turco e Davide Spatafora di Unipa ha completato la prima spedizione nelle sorgenti idrotermali sottomarine della baia di Levante di Vulcano, nelle Isole Eolie, lo scorso settembre 2022 dove ha campionato la vita microbica nelle zone di emissione vulcaniche ricche di anidride carbonica. La scoperta, riportata dal giornale britannico The Guardian, apre le porte a nuove applicazioni per la rimozione dell’anidride carbonica dall’atmosfera, un passaggio ritenuto da molti esperti necessario per affrontare la crisi climatica. Questi batteri, ad esempio, potrebbero essere utilizzati in stagni realizzati appositamente per catturare gas serra come la CO2 ed immagazzinarli al loro interno. Nello specifico, il team di sommozzatori ha raccolto campioni lungo l’intero gradiente dall’acqua di mare, da quella ad alto contenuto di anidride carbonica a quella a basso contenuto di anidride carbonica, e li ha immediatamente analizzati in laboratorio per eseguire degli esperimenti di sequenziamento e coltura del DNA accoppiati, che utilizzeranno per caratterizzare l’evoluzione della vita lungo un gradiente di carbonio disciolto.
“In particolare, con il supporto di ricercatori dell’INGV (Istituto Nazionale di geofisica e Vulcanologia) e della comunità locale dell’Isola di Vulcano, è stato possibile caratterizzare la chimica della baia e sono stati condotti campionamenti di acqua, sedimenti e biofilm microbici che aderiscono ai sedimenti, al fine di ottenere sia microrganismi coltivabili ancora sconosciuti che materiale biologico per la conservazione e lo studio del DNA – ha dichiarato Marco Milazzo, docente del Dipartimento Scienze della Terra e del Mare -. Successivamente, un gruppo più ampio di scienziati della Harvard Medical School, della Colorado State University e dell’Università di Madison-Wisconsin, ha iniziato a coltivare specifici microrganismi fotosintetici dai campioni provenienti dalle acque siciliane. Sono stati isolati cianobatteri (batteri fotosintetici che utilizzano la luce solare per trasformare l’anidride carbonica in sostanza cellulare) vulcanici ed estremofili mai visti prima che si sono rivelati più efficaci per la cattura del carbonio rispetto a quelli isolati e studiati finora”.
“In breve, in condizioni di elevata anidride carbonica, uno dei cianobatteri isolati è capace di crescere più velocemente rispetto ad altri ceppi già noti per la crescita estremamente rapida – ha detto dal canto suo Paola Quatrini, docente del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche Chimiche e Farmaceutiche -. La crescita comporta un accumulo di biomassa che è l’unità di misura utilizzata per la cattura del carbonio: maggiore è la produzione di biomassa, cioè di cellule, maggiore è la quantità di anidride carbonica rimossa dall’ambiente. Questi batteri fotosintetici sono delle vere e proprie macchine naturali produttrici di materia organica e molecole ad alto valore aggiunto a partire da risorse inesauribili, quali la luce solare e l’anidride carbonica. Questi microrganismi possono essere utilizzati come fonte di biomasse, di acidi organici, lipidi, proteine, carboidrati, vitamine e pigmenti naturali e altre sostanze utili. La biomassa può essere impiegata nelle bioraffinerie per produrre biocombustibili. I primi dati suggeriscono che questi microrganismi possono persino convertire il carbonio catturato in bioplastica biodegradabile”.
Sulla scia di queste spedizioni, l’ultima delle quali è stata condotta in Colorado, il team di ricerca del 2FP sta costruendo un “database vivente” unico nel suo genere e ad accesso aperto, che raccoglierà informazioni a diversi livelli, dati e organismi provenienti dagli ambienti estremi.
