Giganti giardini di spugne scoperti sulle montagne sottomarine nel mare profondo artico

 

Giganti giardini di spugne scoperti sulle montagne sottomarine nel mare profondo artico

Le spugne crescono in gran numero e di dimensioni impressionanti sulle cime dei vulcani sottomarini estinti

Enormi giardini di spugne prosperano in cima alle montagne sottomarine nell'Oceano Artico Centrale , uno dei mari più oligotrofici della Terra . Sembrano nutrirsi dei resti di una fauna estinta. I microrganismi aiutano le spugne a sfruttare questo soffice materiale come fonte di cibo ed energia. Scienziati di Brema, Bremerhaven e Kiel ei loro partner internazionali hanno scoperto questo punto caldo unico della vita durante una spedizione POLARSTERN e ora riportano le loro scoperte sulla rivista Nature Communications . Sottolineano la necessità di una migliore comprensione della diversità e dell'unicità degli ecosistemi artici alla luce del cambiamento globale e locale.


Poco cibo raggiunge le profondità al di sotto dell'Oceano Artico, perennemente coperto di ghiaccio, perché la luce limita la produttività delle alghe. Tuttavia, gli scienziati di Brema, Bremerhaven e Kiel hanno ora scoperto un ecosistema sorprendentemente ricco e densamente popolato sulle cime di vulcani sottomarini estinti, riportando le loro scoperte sulla rivista Nature Communications . Questi punti caldi della vita erano dominati dalle spugne, che crescevano lì in gran numero e di dimensioni impressionanti.


"Prosperando in cima alle montagne sottomarine vulcaniche estinte del Langseth Ridge abbiamo trovato enormi giardini di spugne, ma non sapevamo di cosa si stessero nutrendo", riferisce Antje Boetius, capo scienziato della spedizione, capo del gruppo di ricerca per l'ecologia e la tecnologia del mare profondo presso il Max Planck Institute for Marine Microbiology e direttore dell'Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research. Utilizzando campioni della missione, la prima autrice Teresa Morganti, esperta di spugne del Max Planck Institute for Marine Microbiology di Brema, è stata in grado di identificare come le spugne si adattano all'ambiente più povero di nutrienti. Morganti spiega: “La nostra analisi ha rivelato che le spugne hanno simbionti microbici in grado di utilizzare la vecchia materia organica.

I densi terreni di spugne scoperti sulla struttura della montagna sottomarina Langseth Ridge settentrionale rappresentano un ecosistema sorprendentemente ricco, a dimostrazione della capacità delle spugne e dei microrganismi associati di sfruttare una varietà di fonti alimentari refrattarie, compresi i detriti fossili di infiltrazione. (© Alfred Wegener Institute/PS101 Sistema AWI OFOS)


Vivere sugli avanzi

Le spugne sono considerate una delle forme più basali di vita animale. Tuttavia, hanno successo e abbondano in tutti gli oceani, dalle scogliere tropicali poco profonde alle profondità marine artiche. Molte spugne accolgono una complessa comunità di microrganismi in una relazione simbiotica, che contribuisce alla salute e alla nutrizione delle spugne producendo antibiotici, trasferendo sostanze nutritive ed eliminando le escrezioni. Questo vale anche per Geodia-spugne, che dominavano la comunità sulle montagne sottomarine artiche. L'unità della spugna e dei microbi associati è chiamata spugna olobionte. Teresa Morganti ha collaborato con Anna De Kluijver, esperta dell'Università di Utrecht, e con il laboratorio di Gesine Mollenhauer presso l'Istituto Alfred Wegener per identificare la fonte di cibo, la crescita e l'età delle spugne. Hanno appreso che migliaia di anni fa, le sostanze che filtravano dall'interno del fondale marino sostenevano un ricco ecosistema, che ospitava una varietà di animali. Quando si estinsero, i loro resti rimasero. Ora questi formano la base di questo inaspettato giardino di spugne.

L'analisi microbica dei microrganismi ha supportato l'ipotesi dei ricercatori. "I microbi hanno la cassetta degli attrezzi giusta per questo habitat", spiega Ute Hentschel del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research di Kiel, che ha condotto le analisi microbiologiche con il suo team. "I microbi hanno i geni per digerire il particolato refrattario e la materia organica disciolta e usarli come fonte di carbonio e azoto, oltre a una serie di fonti di energia chimica disponibili".

Gli scienziati hanno anche dimostrato che le spugne agiscono come ingegneri dell'ecosistema: producono spicole che formano una stuoia su cui strisciano. Ciò può facilitare ulteriormente la sedimentazione locale di particelle e materiali biogenici. Gli olobionti di spugna possono attingere a questa materia detritica, creando così la propria trappola alimentare.

Scienziati di Bremerhaven, Brema e Kiel hanno scoperto un ecosistema sorprendentemente ricco e densamente popolato sulle cime di vulcani sottomarini estinti nel mare profondo dell'Artico. Questi erano dominati dalle spugne, che crescevano lì in gran numero e di dimensioni impressionanti.(© Alfred-Wegener-Institut / Sistema PS101 AWI OFOS)


La protezione richiede comprensione

Langseth Ridge è una catena montuosa sottomarina non lontana dal Polo Nord che si trova sotto la superficie dell'acqua permanentemente ricoperta di ghiaccio. Lì, la biomassa della spugna era paragonabile a quella dei terreni di spugna meno profondi con un apporto di nutrienti molto più elevato. “Questo è un ecosistema unico. Non abbiamo mai visto niente di simile prima nell'alto Artico centrale. Nell'area di studio, la produttività primaria nell'acqua sovrastante fornisce meno dell'uno per cento della domanda di carbonio delle spugne. Pertanto, questo giardino di spugne può essere un ecosistema transitorio, ma è ricco di specie, compresi i coralli molli”, afferma Antje Boetius. 

L'Artico è una delle regioni più colpite dai cambiamenti climatici. "Prima del nostro studio, non era stato identificato alcun fondo di spugna simile nell'alto Artico centrale, un'area dell'oceano ricoperto di ghiaccio che rimane poco studiata date le difficoltà associate all'osservazione e al campionamento di tali ecosistemi di acque profonde coperte di ghiaccio", sottolinea Morganti . La stretta collaborazione di scienziati di diverse istituzioni, tra cui il Max Planck Institute for Marine Microbiology, l'Alfred Wegener Institute e GEOMAR, ha consentito una comprensione completa di questo sorprendente punto caldo della vita nelle profondità fredde. "Con la copertura del ghiaccio marino in rapido declino e l'ambiente oceanico che cambia,

Le immagini stampabili e un video scaricabile sono disponibili qui: https://we.tl/t-faBe6NUwC3

Pubblicato su mpi-bremen.de

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