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Il ruolo delle alghe verdi-azzurre nell'ecosistema baltico

Alcuni biologi di acque dolci e limnologi, finanziati dall'UE, hanno studiato grandi colonie di cianobatteri per stabilirne il ruolo nell'introduzione di carbonio e azoto dall'atmosfera all'ambiente acquatico.
Il ruolo delle alghe verdi-azzurre nell'ecosistema baltico
Il progetto AHICA ("Autotrophic-heterotrophic interactions in cyanobacterial aggregates") ha indagato sui flussi di carbonio e azoto in gruppi di grandi cianobatteri fissanti l'azoto nel mar Baltico. I cianobatteri (comunemente denominati alghe verdi-azzurre) sono batteri capaci di eseguire la fotosintesi; come sottoprodotto, producono ossigeno.

Per misurare la fissazione di anidride carbonica e azoto a livello di singola cellula, i ricercatori hanno utilizzato tecniche con microsensori combinandole alla spettrometria di massa di ioni secondari su nanoscala (nanoSIMs). Gli scienziati hanno impiegato anche la nanoSIMs con tracciatori di isotopi stabili e micro sensori e hanno misurato la fluorescenza.

L'intento era di indagare su fotosintesi, assimilazione di carbonio, respirazione, fissazione del gas di azoto (N2) e rilascio di ammonio in due cianobatteri dominanti formanti colonie nel mar Baltico. Per lo studio, sono state selezionate due specie: Aphanisamenon sp. e Nodularia spumigena.

È stato rilevato che l'Aphanisamenon sp. domina la fissazione di N2 nel mar Baltico, a causa dei suoi elevati tassi di fissazione di anidride carbonica e azoto specifici di cellula, insieme con la sua particolare abbondanza e la lunga stagione vegetativa. È stato scoperto che la produzione di ossigeno libero operata dall'Aphanisamenon sp. è tra le più elevate mai misurate in sistemi acquatici. Tale condizione svolge un ruolo nei flussi biogeochimici nel Baltico, attraverso la fissazione di N2 e il rilascio di ammonio.

Le grandi dimensioni di cellule e colonie di Nodularia spumigena le consentono di fornire un notevole contributo ai flussi totali di carbonio e azoto nel Baltico, anche a bassi livelli. Durante la fissazione di N2, sono stati rilasciati elevati livelli di ammonio sia nell'Aphanisamenon sp. che nella Nodularia spumigena. Le colonie rappresentano di conseguenza microambienti arricchiti di ammonio, utili ad altri microrganismi quando le concentrazioni di azoto inorganico in massa nel mar Baltico risultano basse.

Dai risultati emerge che i cianobatteri che fissano l'azoto svolgono un ruolo importante a favore del fitoplancton e dei batteri alla base della rete alimentare. Nel mar Baltico, la stagione vegetativa di cianobatteri filamentosi dura da due a tre mesi ogni estate; pertanto, questi organismi hanno effetti notevoli sull'ecosistema del mar Baltico.

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