I batteri che possono catturare il carbonio

Con le emissioni globali di gas serra che hanno raggiunto il massimo storico lo scorso anno, molti scienziati e leader mondiali stanno ora sostenendo che le nuove tecnologie in grado di catturare il carbonio e immagazzinarlo nel sottosuolo sono necessarie per aiutare il mondo a raggiungere i suoi obiettivi climatici.

E alcuni credono che la natura potrebbe fornire una soluzione potente. I microbi – i minuscoli organismi che si trovano intorno a noi ma sono invisibili a occhio nudo – svolgono un ruolo vitale nel catturare il carbonio e influenzare il clima. Inoltre potrebbero anche essere sfruttati per affrontare altri problemi ambientali, come il drastico calo delle popolazioni di impollinatori.

Gli scienziati hanno recentemente scoperto un microbo, un tipo di cianobatteri, al largo delle coste di un'isola vulcanica vicino alla Sicilia che mangia l'anidride carbonica (CO2) "in modo sorprendentemente rapido".

L'isola di Vulcano è circondata da bocche idrotermali sottomarine, che sono ricche fonti di CO2. Queste prese d'aria si trovano in acque poco profonde, il che significa che sono esposte alla luce solare (a differenza delle prese d'aria nelle profondità dell'oceano). Tutto ciò ha creato l’ambiente perfetto per l’evoluzione dei microbi che utilizzano la CO2 come fonte di cibo.

I microbi trovati qui nel settembre 2022 sono “iperefficienti nel consumare CO2 attraverso la fotosintesi”, afferma Braden Tierney, uno scienziato specializzato in microbiologia presso il Weill Cornell Medical College e la Harvard Medical School, e direttore esecutivo del Two Frontiers Project, che ha condotto la ricerca. Il progetto è stato finanziato dalla società statunitense di biotecnologia Seed Health, che impiega Tierney come consulente.

Insieme a un team di ricercatori delle università di Harvard e Cornell negli Stati Uniti e dell’Università di Palermo in Sicilia, e con l’aiuto della comunità di Vulcano, Tierney ha isolato un microbo che converte la CO2 in biomassa più velocemente di altri cianobatteri conosciuti. Uno studio che descriverà i risultati sarà pubblicato entro la fine dell’anno.

Gli scienziati hanno scoperto un tipo di cianobatteri che mangia CO2 “in modo sorprendentemente rapido” al largo delle coste di un’isola vulcanica vicino alla Sicilia (Credit Getty Images)

I cianobatteri sono un tipo di batteri che utilizzano la fotosintesi per ottenere energia, catturando il carbonio nel processo, e il nuovo ceppo è "uno dei cianobatteri a crescita più rapida... mai segnalati", afferma Tierney. Descrive i cianobatteri come “piccoli alchimisti della natura” poiché assorbono grandi quantità di CO2 e possono convertirla in risorse utili, come combustibili o plastica biodegradabile.

"I primi dati hanno mostrato che [questo nuovo ceppo] ha generato il 22% in più di biomassa rispetto agli altri ceppi a crescita più rapida in circolazione", afferma Tierney. Man mano che diventa più denso e pesante, il microbo affonda nell'acqua, il che lo aiuta a sequestrare la CO2 che assorbe, dice.

Il potenziale di cattura del carbonio dei cianobatteri è già ampiamente studiato. Ciò che rende questa scoperta “davvero notevole” è il fatto che il ceppo di cianobatteri può assorbire CO2 a un ritmo così rapido, afferma Helen Onyeaka, microbiologa industriale e professore associato presso l’Università di Birmingham nel Regno Unito.

"Sebbene siano stati studiati i microbi che consumano rapidamente CO2, il tasso di assorbimento di questo particolare ceppo sembra senza precedenti", afferma.

Un "database vivente"

Quest’anno, Tierney e il suo team si sono recati anche sulle Montagne Rocciose del Colorado alla ricerca di altri microbi che divorano il carbonio. Secondo i ricercatori, la regione è "un focolaio di attività per le sorgenti gassate" e le concentrazioni di CO2 disciolta sono fino a mille volte superiori a quelle delle sorgenti vulcaniche della Sicilia. Tierney dice che qui hanno isolato ceppi microbici con “livelli di CO2 molto più alti di quelli che abbiamo effettivamente visto in Sicilia”.

Il team sta creando un "database vivente" che sarà a disposizione di altri scienziati in tutto il mondo, consentendo loro di accoppiare sequenze di DNA con campioni di batteri conservati e continuare così a studiare i microbi anche molto tempo dopo le spedizioni.

Tierney afferma che i risultati di Vulcano "stanno ampliando la nostra visione di miliardi di anni di evoluzione". Grazie alla capacità dei microbi di adattarsi alle diverse condizioni ambientali e ai cambiamenti planetari, si sente "fiducioso che in quei processi evolutivi si trovino gli strumenti di cui abbiamo bisogno per affrontare [il cambiamento climatico]".