{"id":87864,"date":"2023-05-23T16:45:27","date_gmt":"2023-05-23T14:45:27","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/?p=87864"},"modified":"2023-05-25T12:43:40","modified_gmt":"2023-05-25T10:43:40","slug":"batteri-vulcaniani-potrebbero-contribuire-alla-riduzione-del-co2-atmosferico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/87864","title":{"rendered":"Batteri “vulcaniani” potrebbero contribuire alla riduzione del CO\u2082 atmosferico"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 6<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span><\/p>\nlivello medio<\/span><\/a>\n

.<\/span><\/p>\n

ARGOMENTO:  EMERGENZE AMBIENTALI<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: RICERCA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: sequestro CO2, batteri<\/p>\n

 <\/p>\n

Si parla tanto di segregazione delle emissioni di CO\u2082<\/span> <\/strong>per ridurre l\u2019impatto sul clima terrestre ma spesso non viene ricordato che la maggior parte delle emissioni sono assorbite dagli oceani. Un processo fondamentale per la nostra sopravvivenza che per\u00f2 comporta delle variazioni chimico-fisiche e biologiche delle acque oceaniche.<\/p>\n

Un ciclo fondamentale per la nostra sopravvivenza<\/span><\/strong><\/span>
\nCirca il 25% della CO2<\/sub> emessa in atmosfera viene assorbita dai nostri oceani dissolvendosi nell’acqua di mare a seguito di un processo fisico-chimico di scambio tra atmosfera e superficie marina che viene controllato dalla concentrazione i gas e dal coefficiente di scambio [0]<\/span><\/strong>. A seguito di questo ciclo si ha la segregazione di parte della CO2 ma un aumento di protoni (ioni H+) che influiscono sull’acidificazione del mare, ma anche una diminuzione degli ioni carbonato (CO3<\/sub>-) necessari a molti organismi marini per costruire il loro scheletro o guscio calcareo (coralli e molluschi). Le ricadute sui processi marini, sia da un punto di vista ecologico che economico, sono importantissime.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

il rimescolamento aria-acqua favorito dal vento e dalle onde favorisce questo processo chimico della CO2<\/sub> in mare. \/ @Slideplayer<\/span><\/strong><\/p>\n

Sebbene dare delle previsioni non sia semplice, alcuni ritengono che alla fine di questo secolo gli oceani dovrebbero essere del 150% pi\u00f9 acidi di ora<\/span><\/strong>, causando a livello globale una delle pi\u00f9 grandi minacce per la vita marina; questo comporter\u00e0, a causa della raggiunta saturazione aria-acqua, anche una riduzione della segregazione della CO2<\/sub>. In pratica questo comporter\u00e0 un ulteriore aumento delle temperature globali, forse limitato solo dal passaggio ad una nuova fase astronomica pi\u00f9 fredda.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Questa<\/span><\/p>\n

cambiamenti della acidificazione degli oceani dal 1850 al 2100 mappati in base allo stato di saturazione di aragonite che indica la solubilit\u00e0 del carbonato di calcio nell’acqua di mare in uno  scenario di aumentp delle emissioni di CO2<\/sub> (RCP 8.5) Fonte: IGCBP, IOC, SCOR (2013)<\/strong><\/span><\/p>\n

Un aiuto dai batteri<\/span><\/strong><\/span>
\n\u00c8 noto che piante e microalghe possiedono la capacit\u00e0 di segregare CO\u2082; in tempi recenti \u00e8 stato scoperto che anche i batteri possono contribuire in tale processo molto efficacemente in quanto hanno un tasso di crescita rapido e un ciclo di vita notevolmente pi\u00f9 rapido dei vegetali. Inoltre, possono essere facilmente modificati geneticamente e riprodotti in laboratorio. Un ulteriore vantaggio del loro utilizzo \u00e8 che possono generare utili sottoprodotti industriali come biocarburanti, composti farmaceutici e bioplastiche.<\/p>\n

Oggi parliamo di una scoperta interessante, la scoperta di particolari batteri che prosperano in condizioni estreme ovvero in situazioni ambientali che normalmente impedirebbero la vita degli organismi viventi.<\/span> <\/strong>Lo studio di questi batteri ci riporta indietro nella storia del pianeta, ad oltre 3,6 miliardi di anni fa ed \u00e8 di fondamentale importanza per studiare profondamente i processi che hanno portato all’evoluzione della vita nel nostro pianeta.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Microfotografia di Thermus aquaticus Y51MC23 da colture anaerobiche. Il campione di coltura \u00e8 stato colorato con macchia fluorescente Syto 1 9 in acqua sterile – immagini da studio pubblicato su Researchgate https:\/\/www.researchgate.net\/figure\/Micrograph-of-Thermus-aquaticus-Y51MC23-from-anaerobic-cultures-Culture-sample-was_fig1_282852661<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

E\u2019 stato notato che microorganismi che abitano habitat estremi si evolvono pi\u00f9 velocemente di quelli che popolano ambienti favorevoli e rappresentano non solo un serbatoio genico per potenziali applicazioni biotecnologiche (ad esempio, la scoperta della Taq polimerasi<\/span><\/strong>, una reazione chimica che porta alla formazione di una catena polimerica, ovvero di una molecola costituita da molte parti uguali di DNA e RNA che si ripetono in sequenza, che fu isolata dai batteri termofili Thermus aquaticus<\/span><\/em><\/strong>), ma possono essere usate per esplorare le relazioni tra la bio diversit\u00e0 ed i fattori ambientali.<\/p>\n

In questo contesto, gli ambienti vulcanici terrestri e sottomarini suscitano interesse per la comunit\u00e0 scientifica, poich\u00e9 sono considerati analoghi ad alcuni dei primi ambienti sulla Terra.<\/span><\/strong><\/p>\n

L’utilizzo di batteri, potenzialmente migliorati dall’ingegneria genetica, \u00e8 un’area di ricerca scientifica molto attiva per produrre sostanze chimiche in grado di generare sottoprodotti industriali utili come biocarburanti, composti farmaceutici e bioplastici, ma anche di catturare la CO\u2082. Non si tratta di fantascienza in quanto la societ\u00e0 americana Lanzatech<\/span><\/strong> utilizza gi\u00e0 batteri per convertire la CO\u2082 in combustibili e sostanze chimiche commerciali e la recente startup Cyanocapture<\/span><\/strong> con sede nel Regno Unito, sostenuta da Shell ed Elon Musk, stanno sfruttando cianobatteri per produrre biomassa e oli biologici. In Italia, nel Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l\u2019Ambiente<\/span><\/strong> di Novara, in collaborazione con il Politecnico di Torino<\/span> <\/strong>e con una rete di start-up italiane, ENI<\/span><\/strong> ha avviato un impianto pilota a fotobioreattori multi layer in cui le alghe sono alimentate da luce artificiale per favorire la fotosintesi.<\/p>\n

La biomassa vegetale prodotta, raccolta ed essiccata \u00e8 una farina algale che pu\u00f2 essere utilizzata in ambito nutraceutico, mangimistico o cosmetico, mentre la frazione grassa dell’estratto pu\u00f2 essere utilizzata per l’estrazione di olio algale che, a sua volta, pu\u00f2 essere valorizzata nelle bioraffinerie ENI<\/span><\/strong> per la produzione di bio-combustibili avanzati. Avviato a novembre 2020, l\u2019impianto pilota di Novara ha raggiunto dei dati di produttivit\u00e0 giornaliera di biomassa molto promettenti che, secondo ENI, se proiettati su impianti di scala industriale, potrebbero consentire di produrre fino a 500 tonnellate di biomassa ed intrappolare circa 1000 tonnellate l\u2019anno di CO\u2082 per ogni ettaro di superficie<\/span><\/strong>. La ricerca avanza quindi in tutto il mondo per ottimizzare l’uso di batteri per catturare il carbonio dall’acqua di mare, bloccando la CO2<\/sub>.<\/p>\n

Cianobatteri<\/span><\/strong><\/span>
\nTorniamo quindi alla scoperta di questi batteri; un team di microbiologi del progetto Two Frontiers (2FP)<\/span><\/strong>, un’iniziativa sostenuta dalla S<\/span>eed Health<\/span><\/strong>, un\u2019azienda che opera nelle nanotecnologie, sta studiando dei particolari cianobatteri che si sono adattati a condizioni estreme in ambienti estremi cono lo scopo di trovare nuove soluzioni per contrastare il cambiamento climatico e lo sbiancamento dei coralli. In particolare, il Progetto ha ipotizzato che questi organismi, in grado di sopravvivere in quegli ambienti estremi ed in grado di agire sul carbonio, potrebbero segregare pi\u00f9 efficacemente e velocemente la CO2<\/sub> atmosferica.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

spedizione Carbon 1 all’isola di Vulcano<\/span><\/strong><\/p>\n

Ad oggi, il 2FP<\/span> <\/strong>ha completato due spedizioni di ricerca, etichettate Carbon 1 e Carbon 2<\/span><\/strong>. La prima, Carbon 1<\/span><\/strong>, ha avuto luogo alle isole Eolie, al largo della costa della Sicilia, Italia, per studiare la vita batterica nelle sorgenti idrotermali vulcaniche e altamente acide dell’isola di Vulcano. Il particolarissimo ambiente geologico rientra in un\u2019area vulcanica che attraversa la costa nord-orientale della Sicilia fino alle isole eoliche e sono presenta dei sistemi idrotermali poco profondi. In particolare, Vulcano e le altre isole eoliche, sono da anni studiate per le popolazioni microbiche che hanno portato all’isolamento di nuove specie di batteri alotolleranti<\/span><\/strong> o alofili (ovvero che si sono adattate a sopravvivere in ambienti ad alta salinit\u00e0) e termofile<\/span><\/strong>.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

spedizione Carbon 2 nelle sorgenti idrotermali dei parchi del Colorado<\/span><\/strong><\/p>\n

Il team di ricerca \u00e8 stato in grado di isolare dei cianobatteri, un gruppo di organismi fotosintetici unicellulari \u201cossigenici\u201d, ovvero capaci di produrre ossigeno molecolare (O2<\/sub>) utilizzando l\u2019acqua come fonte di elettroni. Questi batteri, ritrovati nelle sorgenti termiche nella baia di Baia di Levante dell’isola di Vulcano<\/span><\/strong>, s<\/span>arebbero in gradi di trasformare la CO2<\/sub> in biomassa pi\u00f9 velocemente di qualsiasi altro cianobatterio conosciuto e sembrerebbero essere particolarmente efficienti nella cattura del carbonio rispetto ai loro concorrenti del settore<\/span><\/strong>.<\/p>\n

Un\u2019altra missione della spedizione Two Frontiers Project<\/span><\/strong>, Carbon2<\/span><\/strong>, ha attraversato lo stato del Colorado – uno stato famoso per le sue sorgenti calde e carbonizzate – per raccogliere, sequenze e campioni microbici di coltura da sorgenti calde delle montagne rocciose. Sequenziando il DNA degli organismi che vi vivono gli scienziati ritengono di poter progettare sistemi avanzati di coltura. I risultati e i metodi saranno integrati con quelli di Carbon 1 e potrebbero portare a nuove interessanti scoperte. Intanto in tutto il mondo la ricerca prosegue.<\/p>\n

.<\/span><\/p>\n

[0] <\/span><\/strong>Il processo \u00e8 legato alla pressione parziale di un gas sopra una superficie. Ogni volta che la pCO2<\/sub> aumenta, il gas si diffonde nel volume di acqua fino a quando le pressioni parziali nell’interfaccia aria-acqua si equilibrano. Se aumenta, la CO2<\/sub> atmosferica si diffonder\u00e0 nell’oceano aumentando, nella reazione la produzione di ioni H+ ovvero l’acidit\u00e0 delle acque.<\/span><\/span><\/p>\n

 <\/div>\n

Riferimenti
\n<\/span><\/strong>https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/Bacterial_Communities_from_Extreme_Environments_Vulcano_Island<\/a><\/p>\n

https:\/\/twofrontiers.org\/expeditions\/vulcano<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

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 <\/p>\n

Alcune delle foto presenti in questo blog possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo<\/p>\n

 <\/p>\nPAGINA PRINCIPALE<\/span><\/a>\n

 <\/p>\n

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