Per la prima volta gli scienziati hanno studiato in laboratorio come i gas e gli aerosol prodotti dai microbi oceanici potrebbero potenzialmente alterare i modelli meteorologici.
Gli oceani coprono quasi i tre quarti del globo, ma si sa poco su come i gas e gli aerosol prodotti dai microbi oceanici influenzino il tempo e il clima, o su come l’inquinamento prodotto dall’uomo possa influenzare questo processo.
Ora, gli scienziati riferiscono che l’inquinamento atmosferico può cambiare la composizione di gas e aerosol che l’acqua marina rilascia nell’atmosfera e, a loro volta, potenzialmente alterare i modelli meteorologici.
”È sorprendente che non sappiamo di più sul ruolo centrale dei microbi oceanici nel controllo del clima”, afferma Kimberly Prather, ricercatore principale del progetto.
“Hanno il potenziale per influenzare la composizione atmosferica, la formazione delle nuvole e il tempo. Gli esseri umani possono alterare questi processi naturali in due modi: cambiando la struttura della comunità microbica nell’oceano e producendo inquinanti atmosferici che reagiscono con i composti prodotti dai microrganismi”.
Attraverso processi biologici naturali, i microbi oceanici – tra cui batteri, fitoplancton e virus – producono composti che entrano nell’atmosfera come gas o aerosol (minuscole goccioline d’acqua o particelle nell’aria che si formano quando le onde si infrangono).
Inoltre, i microrganismi stessi possono essere espulsi dall’oceano sotto forma di goccioline aerosolizzate. Alcune di queste particelle possono assorbire o riflettere la luce solare o influenzare in altro modo le condizioni atmosferiche e meteorologiche.
”Alcuni scienziati si riferiscono all’oceano come al ‘termostato planetario'”. Prather e colleghi si sono chiesti come gli esseri umani potrebbero influenzare questo termostato. Ma prima, avevano bisogno di imparare come i microbi oceanici influenzano il clima senza esseri umani.
Per scoprirlo, i ricercatori hanno costruito un canale a onde lungo 60 metri e lo hanno riempito con 3.400 litri di acqua di mare. Hanno provocato una fioritura di fitoplancton – una crescita eccessiva di alghe microscopiche che si trova naturalmente negli oceani – in determinate condizioni – in questo oceano in aboratorio.
Hanno monitorato continuamente i gas e gli aerosol prodotti nell’aria sopra l’acqua, misurando cose come la dimensione dell’aerosol, la composizione, la forma, l’attività enzimatica e il pH.
Hanno anche studiato come i cambiamenti naturali nella comunità microbica, ad esempio l’introduzione di alcune specie di batteri e fitoplancton, abbiano influenzato il potenziale di formazione delle nuvole degli aerosol.
“La risposta breve è che la biologia ha avuto pochissimo effetto sulla composizione dell’aerosol marino”, dice Prather. “L’alterazione dei processi biologici naturali nell’acqua di mare ha comportato un cambiamento molto piccolo nella capacità delle particelle primarie di formare nuvole di goccioline”.
Al contrario, l’aggiunta di una piccola quantità di un ossidante atmosferico ha causato un cambiamento immediato nella composizione e nel potenziale di formazione delle nuvole degli aerosol marini. Secondo Prather, l’ossidante ha reagito con i gas prodotti dai microbi nell’aria, trasformandoli in composti che hanno cambiato la composizione dell’aerosol primario e formato nuovi tipi di particelle.
Sebbene i ricercatori non sappiano ancora come altri singoli inquinanti influenzino gli aerosol, Prather afferma che è importante studiare la miscela completa in fase gassosa di inquinanti per imitare e comprendere le reazioni chimiche del mondo reale.
Il team sta ora anche esplorando come l’inquinamento delle acque – in particolare, lo scarico delle acque reflue e il deflusso dell’inquinamento che si svuotano negli estuari costieri e negli oceani – possano ristrutturare le comunità microbiche e influenzare la salute umana, il clima e la qualità dell’aria.
f.
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