Svelata la “plastisfera” antartica, un nuovo ecosistema unico e potenzialmente pericoloso. Una nuova ricerca

L’Antartide, il continente più remoto, duro e incontaminato del mondo, non è esente dall’inquinamento marino. Dove va l’attività umana, inevitabilmente seguono detriti di plastica.

Cosa potrebbero pensare oggi i primi esploratori di questa natura selvaggia e ghiacciata, quando scoprirono un continente trasformato da attività di pesca permanenti, stazioni di ricerca, presenza militare, turismo e tutti i loro impatti ambientali? Tra questi, spicca l’inquinamento da plastica, che ha creato una nuova nicchia ecologica unica nell’oceano.

Una volta entrati in acqua, i detriti di plastica forniscono superfici che possono essere rapidamente colonizzate da comunità microbiche, formando un biofilm. Questa comunità trasportata dalla plastica è nota come plastisfera e rappresenta una seria minaccia per gli ecosistemi marini, in particolare nelle fredde e poco studiate acque dell’Oceano Antartico.

La plastisfera: una minaccia emergente

Mentre i detriti di plastica si spostano nell’oceano, la plastisfera si sviluppa attraverso una tipica successione ecologica, diventando infine una comunità microbica complessa e specializzata. La plastica non solo fornisce riparo a questi microrganismi, ma funge anche da vettore, consentendo a patogeni potenzialmente dannosi come Vibrio spp. , Escherichia coli e batteri portatori di geni di resistenza agli antibiotici di diffondersi negli ambienti marini, raggiungendo persino aree remote e incontaminate.

Oltre a essere una casa per i microbi, la plastisfera può interrompere l’equilibrio naturale della vita oceanica a livello microscopico. Questi cambiamenti non rimangono nell’acqua, poiché possono diffondersi verso l’esterno, influenzando potenzialmente il modo in cui l’oceano assorbe il carbonio e produce gas serra. Ciò ha conseguenze per l’aria che respiriamo in tutto il mondo.

Tuttavia, non ci sono solo cattive notizie, poiché batteri noti per la loro capacità di degradare la plastica o gli idrocarburi, come Alcanivorax sp., Aestuariicella sp., Marinobacter sp. e Alteromonas sp., vengono spesso identificati sulla plastica.

Un ambiente di ricerca ostile

Attualmente sappiamo molto poco della plastisfera, specialmente nell’Oceano Meridionale, dove scoprirne le dinamiche è fondamentale per comprendere i suoi impatti su uno degli ambienti marini più remoti e vulnerabili del pianeta. Per questo motivo, il nostro recente studio ha cercato di indagare l’abbondanza e la diversità delle comunità microbiche nella plastisfera dell’Oceano Meridionale, in particolare dopo la colonizzazione iniziale dei detriti di plastica.

Lavorare in Antartide non è un compito facile. Anche solo raggiungere questo continente è una sfida e, una volta lì, gli scienziati devono fare i conti con condizioni ambientali difficili: temperature gelide, venti potenti, iceberg e la pressione costante del tempo limitato per svolgere il loro lavoro. Queste sfide rendono ogni momento sul campo impegnativo e inestimabile.

Ecco perché abbiamo affrontato il nostro studio con un esperimento controllato e gestibile. Abbiamo allestito degli acquari pieni di acqua di mare raccolta vicino alla stazione di ricerca spagnola sull’isola di Livingston, nelle isole Shetland meridionali. All’interno, abbiamo posizionato piccole palline rotonde dei tre tipi più comuni di plastica che inquinano il mare: polietilene, polipropilene e polistirene. Le abbiamo lasciate in condizioni ambientali (circa 0 ºC e tra 13 e 18 ore di luce solare) per 5 settimane, con l’obiettivo di ricreare i risultati più plausibili sul campo.

Abbiamo confrontato la colonizzazione della plastica con quella del vetro, una superficie inerte. Campioni di plastica e vetro sono stati raccolti periodicamente per tracciare la colonizzazione batterica.

Dinamica della plastisfera in Antartide

Studiare i batteri significa rendere visibile l’invisibile, quindi abbiamo combinato diverse tecniche per ottenere un’immagine migliore della plastisfera. Utilizzando la microscopia elettronica a scansione, abbiamo ottenuto immagini del biofilm. Abbiamo combinato la citometria a flusso e la coltura batterica per contare le cellule totali e le colonie e abbiamo sequenziato il gene 16S rRNA per identificare la successione di coloni batterici.

Questo approccio meticoloso ha rivelato che il tempo era il motore chiave del cambiamento. I microbi hanno rapidamente colonizzato la plastica e, in meno di due giorni, batteri come il genere Colwellia si erano già fissati sulla superficie, mostrando una chiara progressione dai coloni iniziali a un biofilm maturo e diversificato che includeva altri generi come Sulfitobacter, Glaciecola o Lewinella.

Queste specie, sebbene rilevate anche in acqua, mostrano una chiara preferenza per la vita sociale di una comunità di biofilm. Inoltre, non abbiamo rilevato chiare differenze tra le comunità batteriche di plastica e vetro, il che suggerisce che qualsiasi superficie stabile può ospitare queste comunità.

Mentre processi simili avvengono negli altri oceani, in Antartide il processo sembra più lento. Le temperature più basse della regione rallentano lo sviluppo batterico.

Batteri che mangiano la plastica?

Una scoperta fondamentale è stata la presenza di Oleispira sp. sul polipropilene. Questo batterio degrada gli idrocarburi, il che significa che appartiene a un gruppo di microrganismi in grado di scomporre il petrolio e altri inquinanti.

Il loro ruolo all’interno della plastisfera antartica solleva importanti questioni, come se questi tipi di batteri possano mitigare gli impatti dell’inquinamento da plastica. Se così fosse, potrebbero essere la chiave per il futuro dell’Antartide e dei nostri oceani.

Tuttavia, c’è ancora molto da scoprire, in particolare per quanto riguarda il loro potenziale di biorisanamento in ambienti estremi. La comprensione di questi processi potrebbe aprire la strada a strategie innovative per affrontare la crescente sfida dei rifiuti di plastica negli ecosistemi marini.

Autori: Elisenda Ballesté è Professoressa aggregata di microbiologia, Universitat de Barcelona. Pere Monràs i Riera è un Ricercatore universitario in conservazione e gestione della biodiversità, Universitat de Barcelona.

Fonte: TheConversation

 

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