Nel sottosuolo dell’Alaska, vicino alla città di Fairbanks, sta accadendo qualcosa di straordinario e preoccupante allo stesso tempo. Organismi microscopici intrappolati nel ghiaccio per circa 40.000 anni stanno tornando alla vita quando il terreno si scalda, e questa “resurrezione” potrebbe avere conseguenze serie per il clima del nostro pianeta.
La scoperta è stata fatta da Tristan Caro, un ricercatore del California Institute of Technology, che ha esaminato campioni di terreno prelevati da un tunnel sotterraneo nell’Artico. I risultati, pubblicati sul Journal of Geophysical Research, dimostrano che questi antichi abitanti del ghiaccio non sono semplici resti fossili: sono creature dormienti che possono riprendere a funzionare dopo migliaia di anni di “letargo”.
Il permafrost è il nome che diamo al suolo che resta congelato per almeno due anni di seguito. In Alaska copre circa l’85% del territorio e contiene una quantità enorme di materia organica, praticamente il doppio di tutta l’anidride carbonica presente oggi nell’atmosfera terrestre. Questo materiale organico è rimasto sigillato nel ghiaccio per millenni, lontano dall’ossigeno e dalla luce del sole.
Il problema? Se questo terreno si scongela, i microbi possono “mangiare” la materia organica e trasformarla in gas serra come anidride carbonica e metano, che finiscono nell’aria e contribuiscono al riscaldamento globale.
Per capire cosa succede quando il permafrost si scongela, i ricercatori hanno prelevato campioni dal tunnel sotterraneo e li hanno conservati in contenitori senza ossigeno per evitare contaminazioni. Poi li hanno riscaldati a temperature tra i 4 e i 12 gradi Celsius per un massimo di sei mesi, simulando uno scongelamento prolungato.
Per seguire l’attività dei microbi, gli scienziati hanno usato una tecnica particolare: hanno aggiunto deuterio (una forma speciale di idrogeno) all’acqua dei campioni. Questo “marcatore” ha permesso di vedere quali cellule stavano davvero crescendo e costruendo nuove parti di sé stesse.
All’inizio, durante il primo mese, i microbi si sono mossi molto lentamente: solo lo 0,001-0,01% delle cellule si rinnovava ogni giorno. Questo ritardo potrebbe rappresentare una sorta di “periodo di grazia” durante brevi ondate di calore, soprattutto nelle zone che si ricongelano ogni inverno.
Ma dopo sei mesi la situazione è cambiata completamente. Le comunità microbiche si sono riorganizzate, diventando meno varie ma più specializzate. Hanno iniziato a produrre strati appiccicosi chiamati biofilm e hanno creato grassi speciali che le aiutano a sopravvivere al freddo. È come se si fossero svegliate e adattate alle nuove condizioni.
Un aspetto fondamentale scoperto dai ricercatori riguarda quando e come viene rilasciata l’anidride carbonica. Le prime emissioni possono provenire da bolle d’aria antiche intrappolate nel ghiaccio, non necessariamente dall’attività recente dei microbi. Questa distinzione è cruciale per chi misura sul campo le emissioni di gas serra nelle prime settimane dopo lo scongelamento.
Secondo l’agenzia americana NOAA, l’Artico si sta scaldando più velocemente del resto del mondo e le estati stanno diventando più lunghe. Questo significa che gli strati profondi del permafrost restano scongelati abbastanza a lungo da permettere ai microbi di completare il loro risveglio e diventare pienamente attivi.
Una singola giornata calda ha poco impatto, ma quando le estati si allungano occupando parti della primavera e dell’autunno, i microbi che prima restavano dormienti durante brevi periodi di disgelo possono ora rimanere attivi molto più a lungo. Questo accelera il rilascio di carbonio nell’atmosfera.
Se il riscaldamento continua, potrebbe innescarsi un ciclo pericoloso: il riscaldamento scongela il permafrost, i microbi rilasciano gas serra, questi gas aumentano ulteriormente il riscaldamento, che a sua volta scongela altro permafrost. E così via.
Lo studio ha analizzato solo una struttura di ricerca con un numero limitato di campioni, quindi altre regioni artiche come la Siberia o il Canada settentrionale potrebbero comportarsi diversamente. Ogni area ospita comunità microbiche diverse con ritmi propri di riattivazione.
Tuttavia, la ricerca evidenzia un punto critico: un riscaldamento che trasforma settimane autunnali fredde in periodi di disgelo potrebbe spingere i microbi profondi oltre la fase di sonno, portandoli a piena attività in una sola stagione.
Gli scienziati sottolineano che servono test più precisi sul campo per tracciare contemporaneamente la profondità dello scongelamento, le emissioni di gas e i segnali biochimici dei microbi. Inoltre, ingegneri e pianificatori avranno bisogno di mappe più dettagliate delle zone ricche di ghiaccio per costruire infrastrutture come strade, oleodotti ed edifici che possano resistere a periodi di disgelo più lunghi e al rischio di cedimento del terreno.
La capacità di distinguere tra vecchie bolle di gas e nuove emissioni microbiche aiuterà i governi a stimare meglio i rischi climatici immediati e a decidere dove investire per prime le risorse nella lotta al cambiamento climatico. Il risveglio di questi microbi antichi ci ricorda che il cambiamento climatico non riguarda solo il futuro lontano, ma sta già trasformando ecosistemi che sono rimasti congelati per decine di migliaia di anni.
