Una spedizione pionieristica rivela sorprendenti comunità biologiche a quasi 10.000 metri di profondità. La recente scoperta pubblicata su Nature da Xiaotong Peng, Mengran Du, Vladimir Mordukhovich e colleghi rappresenta una svolta epocale nello studio della vita negli ambienti più estremi del pianeta. Durante una missione esplorativa con il batiscafo umano Fendouzhe, un veicolo capace di raggiungere gli abissi più profondi della Terra, sono state identificate comunità chemosintetiche fiorenti fino a 9.533 metri di profondità nelle fosse di Kuril-Kamchatka e Aleutine, nell’Oceano Pacifico nordoccidentale. A differenza della fotosintesi, che necessita della luce solare, la chemosintesi è un processo che consente agli organismi di produrre energia sfruttando reazioni chimiche, in particolare l’ossidazione di idrogeno solforato (H₂S) e metano (CH₄). Gli ambienti di seep (emissione fredda) profondi, noti per la fuoriuscita di questi composti da fratture geologiche, possono quindi sostenere intere catene alimentari autonome dal sole.
Nelle fosse esplorate, le comunità sono dominate da:
- Tubifici siboglinidi (famiglia Siboglinidae), vermi marini privi di apparato digerente che vivono in simbiosi con batteri chemosintetici;
- Bivalvi, tra cui Abyssogena phaseoliformis e Tartarothyasira cf. hadalis, che ospitano batteri simbiotici all’interno dei loro tessuti.
Estensione e densità inaspettate
La scoperta più eclatante è l’estensione di queste comunità lungo 2.500 chilometri di fondali, a profondità tra i 5.800 e i 9.533 metri. Le analisi quantitative mostrano densità straordinarie: fino a 5.813 individui di siboglinidi per metro quadrato in siti come “The Deepest” e “Cotton Field”. Le colonie si trovano in corrispondenza di faglie geologiche, dove i fluidi ricchi in metano e solfuri emergono dai sedimenti. Il metano, come evidenziato da analisi isotopiche, ha origine microbica: viene prodotto dalla riduzione del carbonio organico sedimentario, in profondità, in condizioni anossiche.
Il modello geologico alla base delle emissioni
Un modello innovativo proposto dagli autori mostra come la morfologia a V delle fosse oceaniche agisca come trappola naturale per la materia organica. Questa, proveniente sia dalla superficie oceanica (fitoplancton) sia dalle frane sottomarine, si deposita nei fondali profondi dove viene degradato da batteri metanogeni, che producono metano successivamente intrappolato sotto strati impermeabili e rilasciato attraverso faglie legate alla subduzione.
Implicazioni ecologiche e climatiche
La scoperta di queste comunità ha implicazioni ecologiche profonde:
- Mette in discussione il paradigma secondo cui gli animali degli abissi vivono unicamente di detriti organici provenienti dalla superficie.
- Evidenzia l’esistenza di un network ecologico autonomo, basato sull’energia chimica.
- Indica che i processi di cicli del carbonio nelle zone di subduzione includono la formazione di metano idrato (clatrati), potenzialmente importanti per la comprensione dei bilanci di carbonio globali.
Un mondo ancora da esplorare
La rilevanza di questa scoperta va oltre la biologia marina: suggerisce la presenza di sistemi simili anche in altre fosse oceaniche, come quelle del Giappone, delle Marianne e del Sud America. Il potenziale impatto climatico delle riserve di metano idrato a grandi profondità e la possibilità di vita autonoma dalla luce pongono interrogativi cruciali anche per l’astrobiologia e la ricerca di vita su altri pianeti.
Il lavoro guidato da Peng e colleghi non solo amplia la nostra conoscenza della biodiversità marina abissale, ma fornisce un nuovo paradigma per comprendere la resilienza della vita in ambienti estremi, spingendosi oltre i limiti ritenuti possibili fino a oggi. Le fosse oceaniche, da regioni considerate sterili, emergono ora come ecosistemi complessi, alimentati da energie invisibili e batteri invisibili.
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