Segnali dal clima

Quelle microscopiche meraviglie

Da generatori di ossigeno a produttori di metano: le straordinarie capacità dei cianobatteri, inventori della fotosintesi

Sono invisibili a occhio nudo ma quando “fioriscono” li si può vedere perfino dallo spazio. Vivono nell’acqua ma producono gran parte dell’ossigeno atmosferico. Hanno condizionato ogni forma di vita e provocato estinzioni di massa. Sono probabilmente gli esseri viventi più abbondanti del nostro pianeta. Ecco i cianobatteri, microorganismi un tempo chiamati alghe azzurre per la loro capacità di aggregarsi in forme globulari o filamentose. «A un certo punto, durante il primo miliardo di anni dalla comparsa della vita, i cianobatteri o alghe azzurre cominciarono ad attingere a una risorsa disponibile e del tutto gratuita: l’idrogeno, la cui abbondanza nell’acqua è davvero spettacolare. Assorbivano le molecole d’acqua, si sostentavano con l’idrogeno e liberavano l’ossigeno come prodotto di rifiuto; inventarono così la fotosintesi. Come osservano Margulis e Sagan, la fotosintesi è “indubbiamente la singola innovazione metabolica più importante nella storia della vita sulla Terra”, e a inventarla non furono le piante, ma i batteri», scrive Bill Bryson nel suo magistrale Breve storia di (quasi) tutto. Dopo aver ossidato tutto ciò che era possibile l’ossigeno cominciò ad accumularsi nell’atmosfera provocando, attorno a 2.450 milioni di anni fa, la cosiddetta “catastrofe dell’ossigeno” che cambiò il corso dell’evoluzione di ogni forma di vita: innumerevoli specie anaerobie scomparvero, “soffocate” dal nuovo gas velenoso che si andava diffondendo nell’atmosfera e che probabilmente fornì le condizioni per l’innesco della glaciazione uroniana, il più importante di tutti gli episodi glaciali, quando quasi tutto il pianeta rimase

coperto di ghiacci per centinaia di milioni di anni. Eventi talmente remoti e così difficilmente immaginabili da essere ancora avvolti dall’incertezza e dal mistero, ma i cianobatteri popolano ancora, abbondantissimi, la Terra, e li vediamo tuttora all’opera in relazione alle vicende climatiche. Innanzitutto i cianobatteri stanno aumentando con il crescere della temperatura di mari e laghi e l’aumentata disponibilità di CO2, ma anche grazie al maggior apporto di fertilizzanti e di altre sostanze nutrienti trasportate dai corsi d’acqua. Periodicamente, e con crescente frequenza, si verificano fasi di crescita esplosiva che portano a vere e proprie “fioriture” (bloom) ben visibili dall’alto (nella foto, veduta satellitare del Lago Erie, in Nordamerica, nda), che possono modificare profondamente la qualità delle acque, con serie conseguenze per la pesca, il turismo e l’approvvigionamento idrico; alcune specie producono tossine dannose anche per l’uomo, altre possono invece essere impiegate come integratori alimentari, ad esempio il composto noto come spirulina. I cianobatteri a loro volta possono essere agenti di cambiamento climatico. Recenti ricerche hanno infatti confermato che nel corso della fotosintesi viene prodotto anche metano, che come è noto è un gas climalterante molto più attivo della CO2. Stando alle conoscenze attuali non è possibile valutare la quantità di metano rilasciato nell’acqua e quanto di questo venga poi trasferito nell’atmosfera, ma non è azzardato ipotizzare uno scenario di fioriture batteriche sempre più frequenti ed estese, che producono metano che favorisce l’estendersi delle fioriture: un esempio da manuale di quei famosi fenomeni di retroazione climatica che sono la principale incognita in ogni tentativo di prevedere cosa accadrà in futuro. Ÿ