Ricercatori dell’Università di Modena e Reggio Emilia scoprono un ecosistema microbico ai confini tra mantello e crosta terrestre, un luogo considerato praticamente sterile
Anche in assenza di forme di vita aliene da esaminare, la biologia terrestre è di per sé abbastanza stupefacente da stupire ogni giorno i ricercatori. Su Nature Geoscience Daniele Brunelli e Valerio Pasini (Università di Modena e Reggio Emilia) assieme a Bénédicte Ménez (Institut de Physique du Globe, Parigi) presentano i risultati di uno studio che rivela l’esistenza di attività biologica in un luogo veramente particolare, costringendo i biologi a ridefinire ancora una volta i limiti ambientali oltre i quali la vita sarebbe impossibile: stiamo parlando degli strati più profondi della crosta oceanica, ai confini col mantello.
Una peridotite serpentinizzata (Immagine: Geologicharka [CC-BY-SA-3.0 or GFDL], via Wikimedia Commons)
Come è possibile la vita nelle rocce metamorfiche?
Grazie alla microscopia elettronica e alla microspettrografia Raman gli scienziati hanno analizzato rocce metamorfiche, peridoti serpentinizzate, scoprendo al loro interno una varietà di composti, dalle sostanze aromatiche agli acidi nucleici alle proteine, compatibili solamente con la presenza di organismi. Altri studi avevano trovato indizi di questa attività biologia, ma questo è il primo lavoro a confermarla. Secondo gli scienziati, sapendo che la serpentinizzazione dovuta all’azione dei fluidi idrotermali sulla roccia libera idrogeno, questo potrebbe costituire la fonte di energia per agli organismi procarioti che colonizzano le rocce. Secondo i ricercatori, la formazione di questo singolare ecosistema passa per più fasi.
Illustrazione dei processi chimici sulla dorsale atlantica (Immagine: Nature Geoscience)
Nelle profondità della dorsale medio-atlantica, da cui provengono le rocce analizzate, le peridoti provenienti dal mantello cominciano a serpentinizzarsi, producendo idrogeno molecolare e ioni manganese (Mn2+). In questa fase, grazie a un processo denominato FTT (Processo Fischer-Tropsch) gli autori propongono che si possano formare semplici composti organici in assenza di attività biologica, che eventualmente verranno sfruttati in seguito. Il processo metamorfico procede e la temperatura decresce man mano che le rocce si allontanano dal mantello. Intorno ai 200 gradi centigradi, nelle rocce si formano minerali come l’idrogabbro: è associati a questi che i ricercatori hanno trovato prove indiscutibili di attività organica. I minerali, sotto i 120 gradi, cominciano a essere «aggrediti» dai microorganismi e, aiutati dalla dissoluzione chimica da loro stessi catalizzata, cominciano a colonizzarli, utilizzando l’idrogeno e gli altri prodotti che continuano a essere liberati dai processi precedenti. Secondo gli autori ciò che avviene a questa interfaccia, che di fatto è, fino a prova contraria, il nuovo limite inferiore della biosfera, potrebbe influire sui cicli della materia tra interno ed esterno della Terra.