Dall’ecosistema nascosto alla crisi climatica: qual è il ruolo delle “alghe di ghiaccio”?

I poli possono sembrare inospitali, ma non per tantissimi organismi, come le alghe. Ma sono pericolose per il ghiaccio?

Hai mai sentito parlare delle alghe che vivono sulla calotta glaciale della Groenlandia? Potrebbero sembrare innocue, eppure non è questo il caso. Uno studio pubblicato dall’Aarhus University su Nature Communications ha messo in luce come queste piccole alghe possano accelerare lo scioglimento del ghiaccio. Gli autori principali, Laura Halbach e collaboratori, hanno scoperto che le alghe, grazie al loro pigmento marrone, creano delle macchie scure sul ghiaccio, riducendo l’albedo e favorendo il melting. Con il riscaldamento globale che anticipa la primavera, queste alghe hanno più opportunità di colonizzare nuove superfici di ghiaccio.

Le ice algae, o anche “alghe di ghiaccio”,  sono organismi unicellulari, allungati e di forma ellittica, con una colorazione marrone che le rende uniche. Non si trovano solo in Groenlandia, ma anche in altri ambienti glaciali come le Alpi, l’Himalaya e l’Alaska. Queste alghe svolgono la fotosintesi, producendo ossigeno e molecole organiche, e hanno bisogno di luce, acqua, CO₂ e piccole quantità di nutrienti come fosforo, azoto e carbonio.

Una delle scoperte più affascinanti è che queste alghe possono vivere con pochissimi nutrienti e sono in grado di immagazzinarli, in particolare il fosforo, che è essenziale per il loro metabolismo. Questo meccanismo consente loro di colonizzare ampie aree della calotta glaciale, anche in ambienti con bassissima disponibilità di nutrienti, che potremmo definire come un “deserto del ghiaccio”.

Per raccogliere dati, i ricercatori hanno effettuato spedizioni in Groenlandia, affrontando logistiche complesse con tende e attrezzature da laboratorio. Hanno utilizzato tecniche avanzate come l’analisi a singola cellula, combinando isotopi marcati e spettrometria di massa per misurare l’assorbimento di nutrienti da parte delle alghe.

L’impatto delle “alghe di ghiaccio”

I risultati sono stati davvero sorprendenti! Le ice algae sono in grado di assorbire efficacemente i nutrienti limitati presenti sul ghiaccio e accumulano fosforo, probabilmente come polifosfato. Inoltre, i tassi di assimilazione del carbonio inorganico non aumentano con l’aggiunta di nutrienti, il che suggerisce che le alghe non sono attualmente limitate dal punto di vista nutrizionale. Le misurazioni a singola cellula hanno mostrato rapporti C:N:P molto superiori al rapporto Redfield, il che indica adattamenti specifici a condizioni oligotrofe.

Un aspetto preoccupante è che la colonizzazione delle nuove superfici di ghiaccio esposte, dovuta all’anticipo della primavera, potrebbe intensificare il fenomeno di oscuramento e accelerare lo scioglimento. Questo porta a un feedback positivo: più ghiaccio scuro significa uno scioglimento più rapido, esponendo ulteriori superfici adatte alla colonizzazione, con potenziali ripercussioni sul livello globale dei mari.

Qual è il futuro del ghiaccio?

Includere questi processi nei modelli climatici potrebbe migliorare le previsioni sul futuro scioglimento della calotta glaciale della Groenlandia e sul riscaldamento globale. Comprendere i requisiti nutrizionali delle “ice algae” è cruciale per valutare il loro impatto.Il fenomeno delle alghe scure sulla calotta glaciale è noto da migliaia di anni, ma il cambiamento climatico potrebbe modificarne l’entità.

Le fotografie e le immagini microscopiche mostrano la colorazione marrone-rossastra delle alghe, responsabile dello scurimento del ghiaccio. Gli esperimenti di incubazione hanno dimostrato che l’aggiunta di nutrienti non stimola ulteriormente la crescita, suggerendo che ci sia già un’adeguata disponibilità in situ. In sintesi, questo studio fa luce sulla complessità dell’ecosistema glaciale, rivelando un mondo affascinante di microorganismi, tra cui alghe, batteri, funghi e virus. È un tema che merita sicuramente di essere approfondito!