Il microbioma glaciale ed il trofismo degli ecosistemi a valle

Il manto dei ghiacciai, all’apparenza solido ed immutabile, nasconde al suo interno grandi quantità di acque interstiziali. Con l’avvento del riscaldamento globale, il processo di scioglimento è molto accelerato, ma in minore entità è presente anche quando i ghiacciai non sono colpiti da questo fenomeno. Difatti, una percentuale di scioglimento è caratteristica e fisiologica in tutti i ghiacciai: durante la stagione calda, sotto alla superficie si formano diversi flussi di acqua che si dirigono verso valle.

È qui che la vera e propria “vita” del ghiacciaio trova rifugio: microorganismi e virus vivono in equilibrio tra loro, abituati alla vita nell’acqua ghiacciata. Grazie a loro, l’acqua di scioglimento si arricchisce di sostanze organiche, quali carbonio, ferro, azoto ed altri elementi resi biodisponibili dall’azione di questi microorganismi.

I microorganismi sono difatti capaci di trarre nutrimento dai detriti presenti nel ghiaccio sciolto, provenienti a loro volta dalle rocce sottostanti o dall’atmosfera, e di renderli utilizzabili anche per gli organismi superiori. Queste sostanze defluiscono con l’acqua verso gli ecosistemi più a valle, dove possono beneficiare specie altrimenti non capaci di assimilarli in quanto nutrienti. È stato stimato che la perdita della massa glaciale causata dal riscaldamento globale potrebbe diminuire il flusso di questi nutrienti, a causa degli squilibri al microbioma causati dall’innalzamento delle temperature.

Infatti, questi ecosistemi presentano un equilibrio estremamente labile, in quanto sono presenti virus che possono infettare i microorganismi, causandone la morte. Alcuni virus sono suscettibili al cambiamento della temperatura, e diventano più o meno infettivi col riscaldamento: il risultato è che le popolazioni microbiche aggredite dai virus favoriti dal caldo crescono molto difficilmente, mentre quelle aggredite dai virus meno avvezzi al riscaldamento crescono a dismisura. Questo accade poiché, con il riscaldamento, una parte di virus non attaccherà i propri batteri target, mentre un’altra sarà favorita e li attaccherà con più successo. Quindi, l’equilibrio delle popolazioni microbiche viene turbato, poiché alcune popolazioni periranno, mentre altre potranno crescere indisturbate.

Conseguentemente, la composizione dei nutrienti nelle acque di scioglimento cambia, poiché diversi ceppi batterici rilasciano nell’ambiente nutrienti diversi. Quindi, gli ecosistemi a valle non potrebbero più beneficiare della gamma di nutrienti che hanno sempre ricevuto. In aggiunta, uno scioglimento spropositato dei ghiacciai porterebbe alla veloce perdita di queste acque di deflusso: cioè priverebbe gli organismi a valle non solo di una riserva d'acqua per la stagione estiva, ma anche di un’importante fonte di nutrimento.

Fonti:


Biogeochemically diverse organic matter in Alpine glaciers and its downstream fate, Singer et al., 2012.


The microbiome of glaciers and ice sheets, Anesio et al., 2017.

Viral dynamics in cryoconite holes on a high Arctic glacier (Svalbard), Anesio et al., 2007.


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