Microbiologi federiciani sulla nave oceanografica R/V Atlantis

The research vessel Atlantis with the submersible Alvin hanging off its sterm. (ph Luis Lamar/Woods Hood Oceanographic Institution)

Capire come Terra e Vita biologica si sono coevolute: l’obiettivo del team e della campagna oceanografica nel Pacifico nell’ambito del progetto ERC CoEvolve


La campagna del Woods Hole Oceanographic Institution

Scendere a oltre 2.500 metri di profondità per raccogliere fluidi e sedimenti geotermali, per capire come il pianeta ha influenzato l’evoluzione della vita e viceversa: questo l’impegno del team federiciano di geomicrobiologi, guidati dal professore Donato Giovannelli, nell’ambito di un progetto che unisce biologia e geologia. Il gruppo italiano si unirà a quello statunitense per immergersi lungo la dorsale oceanica del Pacifico, dove le placche tettoniche si allontanano progressivamente e le eruzioni vulcaniche creano sorgenti termali profonde note con il nome di black smokers.

Black smokers

La spedizione è finanziata dalla statunitense National Science Foundation nell’ambito di un progetto oceanografico in collaborazione tra Woods Hole Oceanographic Institution, West Washington College e Rutgers University. Le sorgenti idrotermali profonde supportano una speciale flora sostenuta dalla chemiosintesi, ovvero una fotosintesi clorofilliana completata in assenza di luce. Gli animali presenti in queste zone vivono spesso in simbiosi con alcuni batteri che consentono la sopravvivenza ad alte temperature e nonostante l’esposizione ai composti chimici rilasciati dall’attività vulcanica.

«La composizione dei fluidi termali in queste zone profonde supporta delle comunità microbiche e di animali uniche al mondo. Il progetto mira a capire come interagiscono questi animali unici e i microrganismi presenti in questi ambienti estremi.»

— Donato Giovannelli

“È fondamentale capire come funzionano questi ambienti estremi e remoti” continua Donato Giovannelli “specialmente considerando che forniscono elementi in tracce a tutti gli oceani del mondo. Questi elementi sono importanti per ogni forma di vita marina”.


Le opportunità offerte dal sottomarino Alvin per il progetto CoEvolve

La composizione dell’acqua dell’oceano è infatti profondamente influenzata dalle sorgenti termali profonde che si trovano ai margini delle placche. Almeno una volta ogni 10.000 anni si sviluppano cicli di fertilizzazione con elementi fondamentali per la vita organica quali il ferro e il rame. Proprio a questi metalli è interessato il team di CoEvolve. “Sappiamo ancora poco del ruolo che la distribuzione degli elementi in tracce ha avuto sull’evoluzione della vita. E poter ottenere campioni unici come questi ci permetterà di capire meglio come la terra e la vita sono ceovoluti” dice Giovannelli, “I campioni raccolti durante questa campagna contribuiranno direttamente agli obiettivi del nostro progetto ERC CoEvolve“. Nel 2020, infatti, Giovannelli ha vinto un prestigioso ERC Starting Grant (www.coevolve.eu) per studiare la coevoluzione della vita con il pianeta. Il progetto, al momento ancora in corso, ha portato il team a viaggiare dai deserti dell’Atacama in Cile al freddo dell’Artico, e adesso giù fino al fondo del Pacifico.

Per raccogliere i campioni gli scienziati a bordo della nave Atlantis utilizzeranno il sommergibile Alvin, capace di portare 2 scienziati e 1 pilota fino a 6.500 metri profondità.

“Per questa campagna scenderemo a 2.500 metri nel bel mezzo della catena di vulcani che forma la dorsale medio-oceanica” racconta Giovannelli “sono sceso nel cratere di diversi vulcani attivi per i miei studi, ma entrare nel cratere della catena di vulcani oceanici più grande del mondo è un’emozione unica”.

Ad accompagnare Giovannelli ci sono due dottorandi del suo gruppo, Matteo Selci e Martina Cascone, entrambi alla prima esperienza con il sommergibile Alvin.

«Poter scendere sul fondo degli oceani è un’esperienza che cambia completamente la percezione che si ha del nostro posto su questo pianeta»

— Martina Cascone

“Questa è un’opportunità di formazione sul campo eccezionale per i dottorandi della Federico II” aggiunge Giovannelli” in un contesto di ricerca internazionale di altissimo livello”. Il fondo degli oceani rimane infatti una delle ultime grandi frontiere del nostro pianeta: mentre ben 24 persone sono andate sulla Luna, solo 4 persone al mondo sono scese nel punto più profondo degli oceani (la fossa delle Marianne). E non è un caso paragonare queste spedizioni alle missioni spaziali.

«Un’immersione con Alvin è come un viaggio su un altro pianeta, sia in termini di tecnologia, sia per lo spettacolo extraterrestre che si presenta davanti ai nostri occhi quando visitiamo questi ambienti remoti.»

— Matteo Selci

Il gruppo federiciano rimarrà in mare per 32 giorni fino al 2 gennaio 2023 prima di rientrare in Italia. Si prevedono 20 immersioni sulla dorsale oceanica. “Avere accesso ad infrastrutture di ricerca tecnologiche come l’Alvin è un’opportunità unica” conclude Giovannelli ” esistono pochissimi sommergibili come questo al mondo (n.d.r. 5 in totale), e poter visitare il fondo dell’Oceano è un privilegio incredibile. I dati raccolti durante questa spedizione ci permetteranno di capire in che modo vita e geologia interagiscono nelle dorsali oceaniche”.


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