Uno studio condotto da un team della Stazione Zoologica Anton Dohrn guidati dal ricercatore Ulisse Cardini del Dipartimento di Ecologia Marina Integrata firma una nuova pubblicazione scientifica che esplora il ruolo delle simbiosi tra le piante marine e i loro partner microscopici e come l’acidificazione degli oceani influisca sul loro nutrimento.
Le praterie di piante marine sono ecosistemi ricchi di biodiversità, simili a giardini sottomarini, fondamentali per la vita degli oceani e delle creature marine. Tuttavia, si trovano ora ad affrontare una minaccia crescente: l'acidificazione degli oceani, derivante dalla dissoluzione eccessiva di anidride carbonica, prodotta principalmente dalle attività umane.
Per comprendere gli effetti di tale acidificazione sul nutrimento delle piante marine, uno studio innovativo si è concentrato sulla Posidonia oceanica nel Mar Mediterraneo e sul ruolo dei suoi simbionti microscopici. Sfruttando le emissioni di anidride carbonica provenienti dalle attività vulcaniche presso l'isola di Ischia, in Italia, gli scienziati hanno studiato questa pianta e i suoi simbionti in condizioni di acidità non lontane da quelle previste per il futuro degli oceani. Alla guida di questo importante lavoro il dott. Ulisse Cardini della Stazione Zoologica Anton Dohrn presso il Genoa Marine Center, in collaborazione con ricercatori dell’Università di Brema in Germania, dell’Istituto per le Risorse Biologiche e le Biotecnologie Marine - CNR di Ancona, dell’Università di Aarhus in Danimarca e dell’Università della Boemia Meridionale in Repubblica Ceca.
Le loro scoperte sono state sorprendenti: nonostante l'acidità crescente, le praterie di posidonia mostrano una straordinaria resilienza nei processi del ciclo dell'azoto, un nutriente fondamentale per la loro crescita. Le foglie di queste piante marine sono diventate vere e proprie centrali per le trasformazioni dell'azoto, coinvolgendo una vasta gamma di microorganismi simbiotici, tra cui Batteri e Archaea.
Ancora più interessante, commenta il dott. Ulisse Cardini, è stato osservare che, nonostante l'acidità in aumento, questi microorganismi non solo rimangono attivi ma accelerano anche molti processi cruciali. Mentre le piante marine traggono beneficio dall'aumento di anidride carbonica per la fotosintesi e la produzione di zuccheri, i microorganismi favoriscono la sintesi proteica attraverso una maggiore acquisizione di azoto.
Tuttavia, spiega ancora il dott. Cardini, questo vantaggio nutrizionale non è privo di rischi, dal momento che può aumentare il rischio di predazione da parte di erbivori e altri organismi. Questo delicato equilibrio mette in evidenza l'importanza di uno studio dettagliato dei processi che regolano la salute e la resilienza degli ecosistemi marini.
In conclusione, questo studio fornisce preziose informazioni su come le piante marine e i loro microbi affrontano l'acidificazione degli oceani, sottolineando l'importanza di proteggere questi ecosistemi, fondamentali per contrastare i cambiamenti climatici e per la conservazione della vita oceanica per le generazioni future.
Team Stazione Zoologica Anton Dohrn
Ulisse Cardini (EMI), Johanna Berlinghof (EMI e Università di Brema), Luis Montilla (EMI), Friederike Peiffer (EMI), Ugo Marzocchi (EMI e Università di Aarhus), Francesca Margiotta (RIMAR), Maria Abagnale (RIMAR)
Original publication
Johanna Berlinghof, Luis M. Montilla, Friederike Peiffer, Grazia M. Quero, Ugo Marzocchi, Travis B. Meador, Francesca Margiotta, Maria Abagnale, Christian Wild & Ulisse Cardini. Accelerated nitrogen cycling on Mediterranean seagrass leaves at volcanic CO2 vents. Communications Biology 7, 341 (2024). https://doi.org/10.1038/s42003-024-06011-0
Project funding
This research was supported by a Ph.D. fellowship co-funded by the Stazione Zoologica Anton Dohrn (SZN) and the University of Bremen (to J.B. and F.P.), a Ph.D. fellowship funded by the Open University – SZN Ph.D. Program (to L.M.M.), and a SZN postdoctoral fellowship (to U.M.). U.C. was partially supported by the Italian PRIN 2022 project ENGAGE (grant n. 20223R4FJK) and PRIN 2022 PNRR project BORIS (grant n. P2022R739J), funded by the European Union – Next Generation EU.
