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Alcuni ricercatori provenienti da Germania e Stati Uniti hanno sviluppato una tecnica molecolare per catturare i microrganismi responsabili dell'assorbimento dell'80% delle emissioni di metano (CH4) nell'oceano, il team ha quindi isolato i geni coinvolti nell'assorbimento del gas.

Sebbene solo pochi lo sappiano, ci sono oltre 100 milioni di volte più microrganismi nell'oceano che stelle nell'universo visibile. Questi microrganismi rappresentano oltre il 90% della biomassa della Terra.

A partire dal 1999, i ricercatori si sono interessati ad un gruppo di microrganismi che possono assorbire istantaneamente fino all'80% del metano emesso da camini oceanici freddi. Il metano è un gas serra 20 volte più efficace nel catturare il calore nell'atmosfera rispetto all'anidride carbonica (CO2).

Comprendere questi microbi che si nutrono di metano ed altri microrganismi che vivono nel mare è stato difficile a causa delle loro dimensioni, che li rendono molto complicati da studiare. La maggior parte dei microrganismi non possono essere ingranditi, e quindi studiati, in laboratorio.

«Il novantanove percento di quello che c'è là fuori non può essere ingrandito in laboratorio, compresi questi organismi metano-ossidanti,» ha spiegato Victoria Orphan, assistente di geobiologia presso il California Institute of Technology (Caltech), negli Stati Uniti, che ha preso parte allo studio.

I recenti progressi delle tecniche molecolari permettono però ai ricercatori di studiare i microrganismi nel loro habitat naturale. L'analisi metagenomica, per esempio, è una tecnica che permette il sequenziamento di massa del materiale genetico preso dai microrganismi portati via dal loro ambiente in un campione. Questa tecnica può raccogliere un'ampia gamma di informazioni generali sui microrganismi.

«Sappiamo da studi ribosomici RNA che c'è una grande diversità microbica in natura, ma non conosciamo la funzione della grandissima maggioranza dei microbi», spiega la signora Orphan. «Avevamo bisogno di un metodo per separare organismi specifici da un ambiente complesso.»

Il metodo ideato dal team del Caltech insieme agli scienziati del Centro per la ricerca ambientale di Leipzig (Germania) prevede l'applicazione di piccoli tondini di ferro ai microrganismi e la loro estrazione dal sedimento marino con l'uso di un magnete.

I ricercatori hanno scoperto che i principali spazzini del metano sono gli Archaea, un microrganismo la cui costituzione molecolare è diversa dei batteri. Grazie a questa tecnica, i ricercatori hanno anche scoperto una diversità inaspettata nei batteri che accompagnano gli Archaea, i quali alimentano i prodotti metabolici l'uno dell'altro.

Nei loro esperiment i ricercatori sono riusciti ad isolare i geni coinvolti nell'ossidazione anaerobica del metano (OAM), il principale processo responsabile dell'eliminazione del metano generato nel mare. Hanno inoltre scoperto che gli organismi possiedono geni per la fissazione dell'azoto, un processo che trasforma l'azoto in composti nutrizionali come l'ammoniaca. «È stata una sorpresa trovare questi geni nelle cellule raccolte,» ha detto Anne Dekas, specializzanda in geobiologia presso il Caltech, «perchè pensavamo che questi organismi fossero piuttosto a corto di energia e la fissazione dell'azoto richiede molta energia.»

Il loro lavoro è stato pubblicato nell'ultimo numero della rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).