Articoli CER - Il mondo in un'ostrica: decifrare il cambiamento climatico del passato

Il rapporto tra temperatura dell'aria e quantità di anidride carbonica nell'atmosfera (pCO2) è un tema "caldo" per gli scienziati in quanto può aiutare a comprendere il cambiamento climatico sia del passato che futuro. Gran parte delle prove del cambiamento climatico del passato si trova nel registro geologico, dove diverse temperature e pCO2 possono essere ricavati da una varietà di segnali isotopici e chimici registrati nei fossili di organismi del passato. Ma quanto sono attendibili questi registri? Riflettono fedelmente i climi del passato? Gli scienziati possono contare su misurazioni empiriche senza comprendere i meccanismi biologici che li sottendono? Questa ricerca verrà evidenziata nel corso di una sessione dell'American Geophysical Union Fall Meeting, martedì 4 dicembre.

Cambiamento climatico e Ambiente

Queste incertezze stanno guidando la ricerca della professoressa Rosalind Rickaby e il suo team, presso l'Università di Oxford, nel progetto GRACE. Grazie ai finanziamenti del CER, essi stanno studiando il "registro geologico vivente" decifrando i segnali climatici registrati nel patrimonio genetico degli organismi viventi. In tutta l'evoluzione della vita i geni accumulano mutazioni, alcune delle quali offrono il vantaggio a certi organismi di avere la meglio su altri in un contesto di cambiamento ambientale. La sfida della prof.ssa Rickaby è quella di leggere questi segnali genetici come un "tracciato" del cambiamento climatico.

I microrganismi marini utilizzano l'enzima "Rubisco" per fissare il carbonio nella fotosintesi. Studiando le sequenze genetiche nel Rubisco moderno, la prof.ssa Rickaby e il suo team possono guardare indietro nel tempo e vedere quando i cambiamenti delle condizioni ambientali, come la temperatura e la pCO2, hanno causato la selezione positiva del Rubisco facendolo mutare e adattarsi. Ciò contribuirà a migliorare la comprensione delle implicazioni dei rapporti isotopici per la segnalazione dei cambiamenti climatici e aumenterà la conoscenza di come questi organismi fitoplancton controllano la distribuzione del carbonio negli oceani attraverso il tempo geologico e nel futuro.

La ricerca del team sta producendo alcuni risultati entusiasmanti che saranno pubblicati prossimamente. Benché il lavoro si concentri sugli ultimi 65 milioni anni, i geni Rubisco hanno rivelato segnali forti di epoca Precambriana, da 0,5 a 1 miliardo di anni fa. Quello fu un periodo di grandi eventi: l'atmosfera era molto diversa e in continua evoluzione, era il tempo delle grandi glaciazioni - che si concluse con la "Terra a palla di neve" - e alla fine di tale periodo, 540 milioni di anni fa, vi fu un'esplosione del numero e della diversità degli organismi viventi: era il tempo in cui la vita sulla Terra prese davvero il via. I risultati di GRACE ottenuti finora dimostrano che la storia scritta nel materiale genetico degli organismi viventi può ritornare molto più indietro nel lontano passato del previsto.

- Fonte: Prof. Rosalind Rickaby
- Coordinatore del progetto: Università di Oxford, Regno Unito
- Titolo del progetto: Genetic record of atmospheric carbon dioxide
- Acronimo del progetto: GRACE
- Sito web del coordinatore del progetto GRACE
- Programma di finanziamento del 7° PQ (Bando CER): Starting Grant 2007
- Finanziamento CE: 1 650 000 euro
- Durata del progetto: 5 anni