Gli scienziati hanno scoperto l'ingrediente oceanico che mantiene in funzione il motore dell'ossigeno terrestre

    Gli scienziati hanno individuato nel ferro il minuscolo ingrediente che mantiene attiva la fotosintesi del fitoplancton, e nuove misurazioni effettuate in mare mostrano esattamente come le cose cambiano quando gli oceani ne sono a corto.

    Gli scienziati hanno dimostrato come una minima carenza di ferro abbia portato il fitoplancton a sprecare l'energia solare, rallentando silenziosamente il processo di produzione di ossigeno nell'oceano.
    Gli scienziati hanno dimostrato come una minima carenza di ferro abbia portato il fitoplancton a sprecare l'energia solare, rallentando silenziosamente il processo di produzione di ossigeno nell'oceano.
    Lee Bell
    Lee Bell Meteored Regno Unito 6 min

    L'ossigeno non proviene solo dagli alberi: una parte consistente dell'ossigeno che respiriamo ogni giorno proviene dal mare. Prodotto da alghe microscopiche che galleggiano vicino alla superficie, questi organismi possono essere minuscoli, ma svolgono un ruolo fondamentale.

    Il problema è che non riescono a svolgere correttamente la fotosintesi senza un ingrediente molto specifico: il ferro, ma stiamo parlando di quantità minime, spesso trasportate dalla polvere che soffia dai deserti o dall'acqua di disgelo che scende dai ghiacciai. Tuttavia, un pizzico di ferro può cambiare tutto.

    Questo è quanto affermano gli scienziati della Rutgers University, che hanno recentemente studiato cosa succede quando il ferro viene a mancare. E se ciò dovesse accadere, le prospettive non sarebbero rosee.

    Perchè il ferro è così importante?

    Recenti ricerche sul campo condotte dagli scienziati hanno scoperto che, quando il ferro scarseggia, il fitoplancton inizia a sprecare energia, la fotosintesi vacilla e gli effetti a catena possono risalire la catena alimentare.

    Il fitoplancton è alla base della vita oceanica: trasforma la luce solare in energia rilasciando ossigeno e nutre tutti gli organismi, dai minuscoli krill alle balene. Ma il ferro è un micronutriente fondamentale nel meccanismo della fotosintesi e vaste regioni dell'oceano ne sono naturalmente povere.

    “Ogni secondo respiro che facciamo contiene ossigeno proveniente dall'oceano, rilasciato dal fitoplancton”, ha affermato Paul G. Falkowski, coautore dello studio. “La nostra ricerca dimostra che il ferro è un fattore limitante nella capacità del fitoplancton di produrre ossigeno in vaste regioni dell'oceano”.

    Il nuovo lavoro sul campo ha rivelato come i cambiamenti nel ferro oceanico abbiano influenzato la catena alimentare, con lo strato base della vita marina che è diventato meno produttivo quando il ferro è diventato scarso.
    Il nuovo lavoro sul campo ha rivelato come i cambiamenti nel ferro oceanico abbiano influenzato la catena alimentare, con lo strato base della vita marina che è diventato meno produttivo quando il ferro è diventato scarso.

    Il cambiamento climatico potrebbe anche aggravare il problema del ferro modificando la circolazione oceanica, secondo quanto suggerito dalla ricerca, riducendo l'apporto di ferro in alcune aree.

    Falkowski sottolinea che ciò non impedirà agli esseri umani di respirare, ma potrebbe ridurre le risorse alimentari dell'oceano in luoghi dove la vita dipende da esse.

    “Il fitoplancton è la fonte primaria di cibo per il krill, i gamberetti microscopici che costituiscono la principale fonte di cibo nell'Oceano Antartico per praticamente tutti gli animali, compresi pinguini, foche, trichechi e balene”, ha aggiunto Falkowski.

    “Quando i livelli di ferro diminuiscono e la quantità di cibo disponibile per questi animali di livello superiore è inferiore, il risultato sarà una diminuzione di queste maestose creature”.

    Cosa è stato trovato in mare?

    Ciò che rende questo studio unico è che non si è trattato solo di lavoro di laboratorio. L'autrice principale della ricerca, Heshani Pupulewatte, ha trascorso 37 giorni in mare nel 2023 e nel 2024, viaggiando attraverso l'Atlantico meridionale e l'Oceano Antartico su una nave da ricerca britannica per condurre la ricerca.

    Ha utilizzato fluorimetri personalizzati per monitorare la fluorescenza, ovvero l'energia “sprecata” che il fitoplancton emette quando la fotosintesi non funziona correttamente.

    “Volevamo sapere cosa succede realmente al processo di trasferimento dell'energia a livello molecolare del fitoplancton in ambienti naturali”, ha affermato.

    Le misurazioni hanno suggerito che, in condizioni di stress da ferro, fino al 25% delle proteine che catturano la luce si disaccoppiano dalle parti che trasformano l'energia catturata in energia chimica utile. In parole povere, catturano la luce solare ma non riescono a utilizzarla correttamente, quindi una maggiore quantità di energia viene invece dispersa sotto forma di fluorescenza.

    “Abbiamo dimostrato gli effetti dello stress da ferro sul fitoplancton nell'oceano, senza nemmeno riportare i campioni in laboratorio per eseguire estrazioni molecolari, utilizzando misurazioni di fluorescenza effettuate in mare”, ha aggiunto.

    “In questo modo, siamo stati in grado di dimostrare che quando il ferro è limitato, molta più energia viene sprecata sotto forma di fluorescenza”. Se l'apporto di ferro continua a variare, la preoccupazione non è che il cielo rimanga senza ossigeno da un giorno all'altro. È che la produttività dell'oceano diminuisca silenziosamente e che le creature che dipendono da quello strato di base ne risentano per prime.

    Fonte della notizia

    Coupling of excitation energy to photochemistry in natural marine phytoplankton communities under iron stress, published in Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025.