I microbi della barriera corallina indicano un nuovo modo per valutare la salute dell’ecosistema

Lo studio, pubblicato oggi in Microbiomaha esaminato specificamente le barriere coralline, ma i ricercatori affermano che potrebbe essere ampiamente applicabile come metodo per misurare il modo in cui gli ecosistemi rispondono alle attività umane.

Comprendere come gli ecosistemi stanno cambiando in risposta all’attività umana consente di prevedere il loro futuro e come conservarli. Sebbene i microbi siano cruciali per gli ecosistemi – supportando funzioni critiche come la nutrizione e la modulazione del sistema immunitario – i cambiamenti nelle comunità microbiche vengono raramente misurati quando si valuta la salute dell’ecosistema.

Il team, guidato da ricercatori dell’Imperial College di Londra, ha testato se la misurazione dei cambiamenti nell’intera comunità di organismi (macro) e microbi più grandi insieme potesse fornire una nuova misurazione dello stress sulle barriere coralline. In questi ecosistemi i microbi sono particolarmente importanti e vivono non solo sui macrorganismi, ma anche nei sedimenti e nell’acqua circostanti.

Corallo e anidride carbonica

Alcune barriere coralline crescono vicino all’anidride carbonica naturale (CO₂) prese d’aria sul fondo dell’oceano, che possono essere utilizzate per comprendere la risposta delle barriere coralline alla futura CO2 oceanica₂ condizioni e la conseguente acidificazione, causata dalle attività umane. I ricercatori hanno visitato tali CO₂ prese d’aria in Papua Nuova Guinea e hanno utilizzato strutture autonome di monitoraggio della barriera corallina (ARMS) per raccogliere campioni di organismi e sedimenti da aree con diversa CO₂.

Hanno utilizzato il sequenziamento genetico e la spettrometria di massa per determinare i microbi e i metaboliti (piccole molecole prodotte da organismi che hanno varie funzioni ecologiche) presenti in ciascun campione.

Hanno scoperto che la quantità di CO₂ nell’oceano sono aumentati, i microbi e i metaboliti presenti nella comunità dei macrorganismi della barriera corallina sono diventati più simili a quelli nei sedimenti, fenomeno definito come un declino della “distinzione della comunità olobionte”.

I risultati suggeriscono che il modo in cui le comunità microbiche ospitate dai macrorganismi cambiano potrebbe essere utilizzato come indicatore precoce dello stress dell’ecosistema. Sottolineano inoltre l’importanza di adottare un “approccio ecosistemico” per comprendere l’impatto dei fattori di stress umani.

Stress dell’ecosistema

Il nuovo risultato riguarda solo un ecosistema sottoposto a una fonte di stress (acidificazione), quindi il team sta ora testando questo approccio in più di 80 siti della barriera corallina in tutto il mondo che sono soggetti a diverse pressioni umane.

Il primo autore Jake Williams, del Dipartimento di Scienze della Vita dell’Imperial and ZSL Institute of Zoology, ha dichiarato: “L’intensificazione dell’attività umana e la crisi climatica stanno aumentando lo stress sugli ecosistemi in tutto il mondo. Ma non disponiamo di modi generali e robusti per monitorare questo stress e come stanno rispondendo gli ecosistemi.

“I nostri risultati suggeriscono la possibilità di sviluppare parametri generali e robusti basati sulle relazioni tra microbi e sostanze chimiche all’interno e all’esterno degli organismi. Idealmente, questi parametri non dovrebbero dipendere dal tipo di ecosistema che si sta osservando, ma essere applicabili in ogni sistema dalle barriere coralline alle foreste pluviali.”

La ricercatrice capo, la dott.ssa Emma Ransome, del Dipartimento di Scienze della Vita dell’Imperial, ha aggiunto: “È necessario un approccio olistico per valutare e prevedere con precisione gli impatti sulle barriere coralline. I microbi sono una componente estremamente importante e trascurata di tutti i nostri ecosistemi e uno strumento cruciale”. per comprendere i risultati ambientali e realizzare un futuro ambientalmente sostenibile.”