Biodiversità del mondo invisibile in alta montagna

SPECIALE
Vedretta della Lobbia, Adamello (©Matteo Lencioni)
Biodiversità del mondo invisibile
in alta montagna
Sonia Ciccazzo, Valeria Lencioni*
I
batteri sono essenziali per la vita sulla Terra. Esistendo da miliardi di anni, si sono adattati a qualunque
ambiente: suolo, rocce, ghiacciai, organismi viventi, sottosuolo, falde acquifere, persino le nuvole.
Hanno evoluto una grande varietà di metabolismi, superiore a quella di piante e animali. I batteri
sono studiati per scopi biotecnologici: rimozione di inquinanti; produzione di sostanze innovative per
l’industria chimica, farmaceutica o alimentare (polimeri, farmaci, vitamine); produzione energetica (pile
e pannelli solari a batteri); accumulo di minerali (zolfo, manganese, oro).
I batteri svolgono un ruolo chiave nel plasmare la biosfera del pianeta
essendo responsabili del riciclo degli elementi chimici indispensabili per
Fig. 1
la vita. Per esempio, l’aria che respiriamo contiene il 20% di ossigeno,
gas prodotto miliardi di anni fa da batteri fotosintetici. L’azoto dei sistemi biologici è quasi sempre di origine batterica: alcuni batteri sono i soli
organismi capaci di prelevare l’azoto presente in atmosfera e renderlo
biodisponibile. Questi esempi mostrano come essi siano direttamente
coinvolti in problematiche ecologiche come il riscaldamento climatico,
l’aumento di anidride carbonica, l’acidificazione degli oceani.
Da miliardi di anni i batteri trasformano le rocce in suolo, rendendolo
fertile e produttivo, processo lento ma costante, di particolare interesse
sulle Alpi in seguito al ritiro dei ghiacciai.
La roccia madre è la base chimica e strutturale delle valli alpine e tantissimi batteri
vivono sulle rocce e al loro interno. Crescendo, la disgregano solubilizzando minerali come ferro, rame, fosforo e magnesio. Si forma così un suolo
minerale povero, dove batteri specializzati producono i primi nutrienti.
Lentamente, si accumula azoto e carbonio.
Quando il suolo è sufficientemente fertile possono crescere le prime
piante pioniere. Ogni specie vegetale ospita tra le radici una sua specifica
comunità batterica che aiuta la pianta pioniera nella crescita, fornendole
i nutrienti e proteggendola da patogeni e stress ambientali. Batteri con
queste capacità possono essere considerati fertilizzanti e protettivi per le
Fig. 2
colture di ambienti freddi. Quando, poi, il suolo è fertile, crescono pian-
*Museo delle Scienze, Trento, Sezione di Zoologia degli Invertebrati e Idrobiologia
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te colonizzate da miliardi di batteri. D’altra parte, una maggiore attività
metabolica dei batteri dovuta ai cambiamenti climatici può provocare un
maggiore rilascio di anidride carbonica e metano, che aggrava il riscaldamento globale, e un aumento dei nutrienti
Fig. 3 nel suolo, che, dilavati dall’acqua e portati
a valle, aumentano la produttività di fiumi
e laghi con gravi conseguenze sugli equilibri ecologici. A questi si aggiungono gli inquinanti accumulati nei ghiacciai e trasportati a valle a seguito del loro scioglimento.
A tale proposito, una preziosa opportunità di studio dell’impatto di contaminanti
emergenti (CE) associati al turismo e all’urbanizzazione su un corso d’acqua in Trentino è offerta dal progetto RACE-TN finanziato dalla Fondazione Cassa di Risparmio
di Trento e Rovereto. Il progetto vede come ente capofila il Museo delle
Scienze (MUSE) insieme all’Università di Milano Bicocca, la Libera Università di Bolzano e il CNR di Povo come partner scientifici e l’Azienda
Provinciale per i Servizi Sanitari come ente del sistema economico locale.
Dal Presena a Mezzolombardo, il torrente Noce viene studiato in diverse
stagioni per valutare gli effetti di CE su batteri, macroinvertebrati e anfibi.
Lo studio dei sedimenti del Presena ci permetterà di comprendere l’impatto dell’uomo sulla genetica e sulle attività delle comunità batteriche
delle acque di fusione, riguardo alla degradazione dei CE e ai fenomeni di
resistenza agli antibiotici. Una conoscenza sempre più profonda dei metabolismi, della fisiologia e dell’ecologia dei batteri ci potrà permettere di
comprendere e proporre soluzioni, grazie a una gestione sostenibile delle risorse ambientali, a molti dei problemi ecologici, sanitari e industriali
che la nostra epoca ci pone.
Fig. 4
Fig. 1 Cellule batteriche su superfici di rocce
Fig. 2 Cellule batteriche su superficie di roccia madre di valle alpina
Fig. 3 Comunità batterica coltivabile isolata da roccia
Fig. 4 Ceppi batterici puri isolati da pietra calcarea
Monitoraggio
dallo spazio
Tra i dieci enti di ricerca più prestigiosi al
mondo nel settore del telerilevamento
satellitare, ultima frontiera nel
monitoraggio della biodiversità dallo
spazio, c’è anche la Fondazione Edmund
Mach che, con il ricercatore Duccio
Rocchini ha partecipato a fine aprile,
a Londra, ad un importante simposio
su questo tema. L’ente di San Michele
affiancherà autorevoli istituzioni come
Geo Bon (Svizzera), l’Università di
Würzburg (Germania), University of
Nottingham e University of Reading
(Gran Bretagna), University e King’s
College di Londra, Microsoft Research
(USA), Zoological Society di Londra,
Deakin University (Australia). L’attività
della Fondazione Mach in questo settore
riguarda le potenzialità della ricerca sulla
biodiversità vegetale direttamente dallo
spazio, attraverso immagini satellitari che
possono “vedere” la Terra con un dettaglio
di mezzo metro, in lunghezze d’onda che
superano le capacità visive dell’occhio
umano. Uno strumento che consente
di conoscere, ad esempio, gli effetti del
cambiamento climatico sulle varietà
vegetali (in boschi, vigneti, frutteti),
stimare le variazioni di estensione nel
tempo dei prati di montagna o, ancora,
monitorare i cambiamenti di specie
all’interno dei boschi.
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