La fotosintesi può avvenire in natura anche quasi al buio

Roma – La fotosintesi può avvenire in natura anche a livelli di luce estremamente bassi. Lo rivela uno studio internazionale guidato da Clara Hoppe, dell’Istituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz per la ricerca polare e marina, AWI, pubblicato sulla rivista Nature Communications. La ricerca ha analizzato lo sviluppo delle microalghe artiche al termine della notte polare. Le misurazioni sono state effettuate nell’ambito della spedizione MOSAiC a 88° di latitudine nord e hanno rivelato che, anche così a nord, le microalghe possono accumulare biomassa attraverso la fotosintesi già alla fine di marzo. A quell’ora, il sole è appena sopra l’orizzonte, quindi è ancora quasi completamente buio nell’habitat delle microalghe sotto la copertura di neve e ghiaccio dell’Oceano Artico. I risultati dello studio, ora, dimostrano che la fotosintesi nell’oceano è possibile in condizioni di luce molto più bassa, e può quindi avvenire a profondità molto maggiori, di quanto ipotizzato in precedenza. La fotosintesi converte la luce solare in energia utilizzabile biologicamente e costituisce quindi la base di tutta la vita sul pianeta Terra. Tuttavia, le precedenti misurazioni della quantità di luce necessaria a questo scopo sono sempre state ben al di sopra del minimo teorico possibile. Secondo il nuovo studio, l’accumulo di biomassa può effettivamente avvenire con una quantità di luce vicina a questo minimo. Per il loro lavoro i ricercatori hanno utilizzato i dati del progetto di ricerca internazionale MOSAiC. Nell’ambito della spedizione, hanno congelato la nave rompighiaccio di ricerca tedesca Polarstern nella calotta glaciale dell’Artico centrale per un anno nel 2019, al fine di studiare il ciclo annuale del clima e dell’ecosistema artico. La squadra di ricerca si è concentrata sullo studio del fitoplancton e delle alghe del ghiaccio. Queste sono responsabili della maggior parte della fotosintesi nell’Artico centrale. Inaspettatamente, le misurazioni hanno mostrato che pochi giorni dopo la fine della notte polare, durata un mese, si è ricostituita la biomassa vegetale, per la quale la fotosintesi è assolutamente essenziale. Sensori di luce estremamente sensibili nel ghiaccio e nell’acqua hanno permesso di misurare la quantità di luce disponibile. I risultati sono stati particolarmente sorprendenti perché la fotosintesi nell’Oceano Artico avviene sotto il ghiaccio marino coperto di neve, che lascia passare solo pochi fotoni della luce solare. Le microalghe avevano a disposizione per la loro crescita solo un centomillesimo della quantità di luce di una giornata di sole sulla superficie terrestre. “È davvero impressionante vedere l’efficienza con cui le alghe riescono a utilizzare quantità così basse di luce. Questo dimostra ancora una volta quanto gli organismi siano ben adattati al loro ambiente”, ha affermato Hoppe. Lo studio è stato reso possibile dalla stretta collaborazione di ricercatori di varie discipline. I ricercatori sul ghiaccio marino, Niels Fuchs e Dirk Notz, dell’Istituto di ricerca marina dell’Università di Amburgo, si sono occupati di combinare le misurazioni del campo luminoso con quelle biologiche. “Per misurare livelli di luce così bassi nelle dure condizioni dell’inverno artico, abbiamo dovuto congelare nel ghiaccio, nel cuore della notte polare, strumenti speciali di nuova concezione”, ha spiegato Fuchs. “È stato particolarmente difficile tenere conto delle irregolarità del campo luminoso sotto il ghiaccio dovute alle variazioni di spessore del ghiaccio e della neve, ma alla fine abbiamo potuto essere sicuri: non c’era più luce”, ha aggiunto Notz. “Anche se i nostri risultati sono specifici dell’Oceano Artico, mostrano di cosa è capace la fotosintesi”, ha detto Hoppe. “Se è così efficiente nelle difficili condizioni dell’Artico, possiamo presumere che anche gli organismi di altre regioni degli oceani si siano adattati così bene”, ha continuato Hoppe. “Ciò significa che anche nelle zone più profonde degli oceani potrebbe esserci luce sufficiente per produrre energia utilizzabile e ossigeno attraverso la fotosintesi, che sarebbe quindi disponibile per i pesci, ad esempio”, ha sottolineato Hoppe. “L’habitat fotosintetico corrispondente nell’oceano globale potrebbe quindi essere molto più grande di quanto ipotizzato in precedenza”, ha concluso Hoppe. (30Science.com)