RICERCA ITALIANA     

Quattro depressioni ad oltre 3500 metri di profondità che interessano la Dorsale mediterranea, un'area sottomarina sottoposta alla compressione tra il continente africano e quello europeo, sono state esplorate dal Progetto BIODEEP finanziato dall'Unione Europea e coordinato dal CoNISMa. Esse hanno rivelato la presenza di un'attività batterica primordiale in ambienti estremi ad alta densità salina (circa 10 volte la salinità dei mari). Le salamoie chiuse in questi bacini sono caratterizzate dalla mancanza di ossigeno e, data la profondità, da alta pressione (circa 35 Mpa).

Le finalità del Progetto BIODEEP

L'obiettivo del Progetto BIODEEP (BIOtechnologies from the DEEP) è quello di definire le caratteristiche fisiche e chimiche di tali ambienti, inospitali per le normali forme di vita marine, e di campionare e studiare la vita batterica presente in tali estreme condizioni. I risultati preliminari pubblicati il 7 gennaio 2005 sulla rivista Science sono stati molto incoraggianti: nelle quattro salamoie presenti nelle depressioni del Mar Ionio, caratterizzate ciascuna da una propria composizione chimica, e nelle zone di transizione fra le salamoie e l'acqua marina, è stata rilevata una attività batterica di specie legate ai Bacteria e agli Archea con organismi solfatoriduttori, metanogenici e eterotrofi. Le sequenze geniche analizzate hanno portato alla istituzione di una nuova sottodivisione di Archea: la MSBL1 (Mediterranean Sea Brine Lakes gruppo 1), con rappresentanti differenziati per ciascuna delle salamoie. Questi microrganismi sono parenti stretti di quelli che 3 milioni di anni fa, nel periodo "Archeano Medio", traevano fonte energetica dai sistemi idrotermali (vulcani sottomarini) o da un'atmosfera ricca di anidride carbonica e di metano, ma priva di ossigeno. Nell'Archeano, e attualmente nelle salamoie, la fonte energetica, infatti, è data da composti chimici (metano, solfati) e l'attività biologica che la utilizza si chiama chemiosintesi, in alternativa alla fotosintesi, in cui l'energia è fornita dal sole.

Future applicazioni sia in campo ambientale che medico

Lo scopo finale del Progetto è quello di ottenere applicazioni biotecnologiche dallo studio di questi nuovi organismi con applicazioni sia in campo ambientale che medico. Altro aspetto significativo è legato al fatto che questi ambienti estremi dove si manifesta l'interazione fra biosfera e geosfera offrono un'ottima opportunità per capire e studiare la vita extraterrestre. Le salamoie profonde del Mar Ionio potrebbero avere parecchie somiglianze con ambienti extraterrestri contenenti a loro volta salamoie sottoposte a forte evaporazione. Il Progetto BIODEEP, finanziato dall'Unione Europea nell'ambito del V Programma Quadro, è nato su iniziativa del CoNISMa e ha visto coinvolti per tre anni e mezzo 14 fra Università, Centri di ricerca e industrie europee. Lo staff del CoNISMa, che ha coordinato il Progetto, è composto da docenti e ricercatori provenienti da tre Università italiane: il Dipartimento di Scienze Geologiche e Geotecnologie dell'Università di Milano-Bicocca, il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologiche dell'Università di Milano e il Dipartimento di Biologia Animale ed Ecologia Marina dell'Università di Messina.

Altri organismi e istituzioni partecipanti

Gli altri partecipanti al Progetto BIODEEP sono: l'Istituto dell'Ambiente Marino Costiero sezione di Messina del CNR; la società Tecnomare SpA di Venezia; il Laboratory of Microbial Ecology, University of Groningen (Olanda); la Faculty of Geosciences, Geochemistry, Utrecht University (Olanda); il Department of Geology, University of Patras (Grecia); l'Institute of Marine Biology of Crete (Grecia); il Southampton Oceanography Centre, Southampton (Regno Unito); il Department of Biological Sciences, University of Essex, Colchester (Regno Unito); il Laboratoire de Microbiologie, Geochimie & Ecologie des Marines (LMGEM) del CNRS, Université de la Méditerranée, Marseille (Francia); la società PROTEUS (Francia); la Division of Microbiology, Gesellschaft fur Biotechnologische Forschung mbH (GBF), Braunschweig (Germania); la Technische Fachhochschule Berlin - University of Applied Sciences (Germania) e la Technische Universitat Berlin - Technical University Berlin (Germania).

Tecnologie innovative per l'esplorazione e il campionamento

Nel corso di cinque campagne oceanografiche a bordo di navi nazionali ed europee, il progetto ha utilizzato tecnologie innovative per l'esplorazione e il campionamento di aree profonde del Mar Ionio. Tali tecnologie, sviluppate da ricercatori italiani e tedeschi nel corso dei progetti europei GEOSTAR, coordinati dall'INGV di Roma, sono state ulteriormente raffinate nel corso di BIODEEP. Nei prossimi mesi lo staff del Progetto intende portare a termine le ricerche sul numeroso materiale raccolto, rappresentato anche da immagini video, e preparare una monografia riassuntiva dei risultati ottenuti.
I ricercatori italiani coinvolti nel Progetto sono: Cesare Corselli (coordinatore del Progetto), Elisa Malinverno, Alessandra Savini (ULR CoNISMa Università di Milano-Bicocca); Sara Borin, Daniele Daffonchio (ULR CoNISMa Università di Milano); Emilio De Domenico, Maria De Francesco, Simona Scarfì (ULR CoNISMa Università di Messina); Laura Giuliano, Misha Yakimov, Giuseppe D'Auria (IAMC-CNR sezione di Messina); Francesco Gasparoni, Daniele Calore (Tecnomare SpA, Venezia).

(A cura di Edoardo Papa, CoNISMa)