La spinta statica delle diatomee svela i segreti della pompa biologica del carbonio degli oceani
I microrganismi acquatici aiutano a ossigenare l’atmosfera terrestre. Essi trasferiscono anche il carbonio fissato tramite fotosintesi dalla superficie alle profondità oceaniche tramite un meccanismo di “affondamento”. Questo meccanismo, chiamato pompa biologica del carbonio, è responsabile della maggior parte dell’assorbimento ad opera dell’oceano della CO2 prodotta dalle attività umane. Il progetto DIASIN (Integrative eco-mechanics of diatom sinking: Cellular physiology, complex advection and the biological carbon pump) ha studiato come funziona questo processo, utilizzando tecniche di ultima generazione per comprendere in che modo le diatomee, una comune forma di fitoplancton, controllino la propria spinta statica in risposta ai segnali ambientali. I ricercatori hanno combinato meccanica dei fluidi, video-microscopia, microfluidica con citometria a flusso, analisi matematica e strumenti computazionali con biochimica e tecniche di biologia cellulare. Inoltre, è stato adottato un approccio dal basso verso l’alto per studiare i fenomeni a livello di singoli organismi, prima di ampliare l’analisi ai livelli di popolazione e comunità. Integrando le analisi dei sistemi viventi e fisici, gli scienziati sono riusciti a comprendere meglio il ruolo del controllo della spinta statica nelle diatomee. I risultati hanno dimostrato chiaramente che il controllo attivo della spinta statica migliora la probabilità delle cellule di restare sospese nella parte alta della colonna d’acqua. Ciò ha avuto importanti implicazioni per l’ecologia del fitoplancton e la struttura dimensionale della comunità fitoplanctonica. DIASIN ha avanzato la comprensione scientifica della pompa biologica degli oceani e la sua risposta ai cambiamenti globali dell’ambiente. Ciò è stato ottenuto comprendendo il ruolo del trasporto del fitoplancton nell’ambiente e il suo impatto sui cicli biogeochimici nell’oceano.
Parole chiave
Diatomea, oceano, pompa biologica del carbonio, fitoplancton, DIASIN, controllo della spinta statica
