I microrganismi sono sensibili ai cambiamenti climatici su larga scala in Antartide


Mappe che mostrano le località di campionamento di materiale moderno e fossile. Luoghi di campionamento di campioni recenti e comunità di diatomee lacustri pleistoceniche e oloceniche (sub)fossili nell’emisfero settentrionale (A) e meridionale (B). Le località di campionamento sono colorate in base alla loro posizione geografica, distinguendo sei zone biogeografiche principali. Le località di campionamento per le comunità contemporanee appartenenti al Global Diatom Genus Database (GDGD) sono indicate con quadrati e stelle, e quelle appartenenti al Polar Diatom Species Database (PDSD) sono indicate con stelle. Le località di campionamento dei sedimenti (sub)fossili che appartengono al PDSD sono indicate con le frecce. Le località di campionamento possono includere più corpi idrici. (C) Immagine satellitare che mostra la posizione dei depositi di diatomee fossili del Miocene nel settore della McMurdo Dry Valley (Montagne Transantartiche), con indicazione delle località di campionamento nel Monte Boreas (MB), Monte Eolo (MA), e le Friis Hills (FH).

Per molto tempo, gli scienziati hanno supposto che i microrganismi, a causa della loro ampia distribuzione, fossero molto meno influenzati da tali cambiamenti climatici rispetto a piante e animali che spesso presentano aree di distribuzione molto limitate. Esaminando i fossili di microrganismi antartici, un team internazionale guidato da ricercatori della Ghent University e del Meise Botanic Garden ha dimostrato che questa supposizione non è corretta.

Durante il Miocene iniziale, circa venti milioni di anni fa, il continente antartico aveva un clima da temperato a subpolare. Il continente era in gran parte coperto da vegetazione di tundra e foreste. Questa situazione cambiò bruscamente quando quattordici milioni di anni fa, il continente cominciò a raffreddarsi rapidamente con l’espansione delle calotte di ghiaccio sull’Antartide e l’estinzione massiccia di piante e animali.

Una variegata flora miocenica di diatomee

I ricercatori hanno analizzato le diatomee in sedimenti di laghi antartici di 14-15 milioni di anni, depositati poco prima dell’inizio del grande raffreddamento del Miocene.

Le diatomee sono uno dei gruppi algali più diversi ed ecologicamente importanti del mondo e possono facilmente fossilizzarsi grazie alla loro parete cellulare fatta di vetro amorfo.

Con loro sorpresa, il team ha scoperto più di 200 specie di diatomee nei sedimenti. Praticamente ogni specie era nuova per la scienza. Per questo motivo, i ricercatori hanno analizzato ulteriormente i sedimenti del lago a livello di genere, il livello di classificazione superiore alla specie. Questa analisi ha mostrato che la composizione delle specie nell’Antartide del Miocene era molto diversa dalla flora di diatomee caratteristica dell’Antartide di oggi, che ha molte meno specie. Invece, la flora di diatomee del Miocene mostra somiglianze con la flora ricca di specie che si trova attualmente nelle regioni più calde dell’emisfero meridionale, come il Sud America, l’Australia e la Nuova Zelanda. Sulla base di questi risultati, i ricercatori hanno concluso che la flora di diatomee del Miocene si è ampiamente estinta in Antartide a causa dei grandi cambiamenti climatici di quattordici milioni di anni fa. I ricercatori postulano che la flora di diatomee estremamente povera di specie che caratterizza l’Antartide di oggi si è evoluta dai pochi sopravvissuti della flora miocenica e dai nuovi coloni che si sono adattati alle condizioni di freddo.

Ondate di estinzione dovute al cambiamento climatico

I ricercatori concludono che i grandi cambiamenti climatici, come quelli nell’Antartide del Miocene, potrebbero avere conseguenze drammatiche per i microrganismi e potrebbero portare a ondate di estinzione su larga scala. Poiché i microrganismi giocano un ruolo cruciale nel funzionamento sano degli ecosistemi, è cruciale capire meglio l’impatto di un clima e di un ambiente che cambiano sulla loro diversità.


Per maggiori informazioni:

Eveline Pinseel et al, “Extinction of austral diatoms in response to large-scale climate dynamics in Antarctica”, Science Advances (2021).

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