Sfruttando la biodiversità della vita microbica, possiamo aggiungere un altro strumento nella nostra lotta per costruire ecosistemi più ecologicamente resilienti e sani»
Prendersi cura del microbioma terrestre per salvare il nostro pianeta
Il segreto per salvare la Terra potrebbe essere nascosto sotto i nostri piedi
[6 Ottobre 2022]
Secondo lo studio “Defending Earth’s terrestrial microbiome”, pubblicato su Nature Microbiology da un team di ricercatori dell’ ETH Zürich, dell’Akademie věd České republiky e della Vrije Universiteit, mentre stiamo prestando sempre più attenzione al microbioma umano, trascuriamo i microbi della Terra e le conseguenze potrebbero essere devastanti per il nostro pianeta perché «La vita microbica è stata la prima ad abitare il nostro pianeta e probabilmente sarà l’ultima».
Commentando lo studio su Inverse, Tara Yarlagadda fa notare che «Come il nostro microbioma intestinale, che comprende tutti i batteri e altre minuscole creature che popolano il nostro tratto digestivo e influenzano la nostra salute generale, il microbioma terrestre comprende tutti gli organismi microscopici, come virus e funghi, sul nostro pianeta, ma soprattutto nel nostro suolo». I microbi della Terra svolgono ruoli vitali, dalla mitigazione della trasmissione delle malattie alla regolazione dei gas serra e dei nutrienti. L’agricoltura intensiva e l’inquinamento da azoto sono stati collegati a un calo del 45% dei funghi micorrizici europei, che colonizzano le radici delle piante e le aiutano le piante ad assorbire i nutrienti e l’acqua. I moderni cambiamenti nell’agricoltura e nell’agricoltura portano all’omogeneizzazione dei microbi del suolo che a sua volta porta sua a un calo del numero complessivo di specie microbiche che della loro diversità. Lo studio avverte che «I microbi che rendono le località geografiche microbiologicamente e funzionalmente distinte sono in declino».
Per capire in che modo la biodiversità del microbioma terrestre avvantaggia il nostro pianeta, il team di ricercatori svizzeri, cechi e olandesi guidato da Cilin Averill dell’ETH Zürich ha analizzato 80 esperimenti scientifici e ha definito tre diversi modi essenziali per proteggere questi microbi dall’estinzione e per salvaguardare il nostro futuro e ricordano che «Non puoi gestire ciò che non misuri». Negli ultimi anni, gli scienziati hanno utilizzato il sequenziamento del DNA per sviluppare database genetici sulla vita microbica sulla Terra. Il nuovo studio evidenzia che occorre per prima cosa espandere la copertura geografica del monitoraggio del microbioma alle «regioni meno disturbate che sono le ultime roccaforti della biodiversità». Le aree della Terra con una maggiore biodiversità che non sono state devastate dalle attività umane possono ospitare microbi unici e dobbiamo adottare misure per monitorarli. Secondo l’analisi di 10.000 osservazioni del Global Fungi Database, «Ci sono lacune chiare e persistenti nel monitoraggio microbico in Africa, Amazzonia, Sud-est asiatico e alle alte latitudini di Canada e Russia».
La seconda cosa da fare è che queste indagini sul microbioma devono essere ripetute nel tempo, soprattutto nei luoghi in cui stiamo perdendo rapidamente biodiversità, come i per i funghi micorrizici in Europa.
Terzo: gli scienziati devono condividere in modo trasparente i loro dati su piattaforme open access in modo che tutti i ricercatori di qualsisi disciplina possano identificare le minacce alla diversità microbica.
Dato ché la maggior parte di questi microbi si trova sotto terra, non possiamo monitorarli utilizzando aerei o tecnologia satellitare, quindi i ricercatori di tutto il mondo dovranno adottare un approccio “decentralizzato” per capire il modo migliore per monitorare i microbi nella loro regione. L’African Microbiome Initiative, l’European LUCAS soil survey e la China Soil Microbiome Initiative rappresentano alcuni approcci regionali diversi.
I ricercatori raccomandano di fare passi avanti nella conservazione microbica, come l’ampliamento della Lista Rossa delle specie minacciate dell’Iucn per includere i microbi e l’adozione di metodi agricoli sostenibili in grado di preservare i microbi del suolo.
In questi ultimi anni la comunità internazionale si è resa conto che stiamo perdendo biodiversità e risorse naturali a un ritmo insostenibile e ha lanciato iniziative come l’United Natoins decade on ecosistem restauration, il Tree planting programme e “30by 30” per proteggere il 305 della terra emersa e degli oceani entro il 2030. Il nuovo studio evidenzia che «Tuttavia, quando ripristiniamo gli ecosistemi, ad esempio piantando alberi, raramente pensiamo di “piantare” il microbioma loro associato» e i ricercatori propongono di intraprendere iniziative simili per il ripristino dei microbi trascurati della Terra: «I trapianti di suolo, che implicano lo spostamento di microbi da una comunità del suolo all’altra, potrebbero essere un approccio a bassa tecnologia per ripristinare i microbi in un altro ecosistema».
Lo studio iassume le ricerche precedenti, che vanno dal ripristino delle praterie nel Midwest Usa alla reintroduzione di funghi alle Hawaii, evidenziando che «I trapianti di suolo non solo possono produrre comunità microbicamente più diversificate, ma anche ripristinare interi ecosistemi». Secondo l’analisi dei ricercatori, «La reintroduzione dei microbi selvatici ha stimolato la crescita delle piante in media del 64%, ma in alcuni luoghi il vantaggio è stato un’enorme crescita del 700%». Ma gli scienziati avvertono anche che un ripristino di questo tipo «Non avrà un successo universale e dipende da fattori specifici del sito. I trapianti di suolo richiedono anche lo scavo di suolo, che può in realtà distruggere le comunità microbiche. Sarebbe incredibilmente prezioso sviluppare modi per introdurre comunità microbiche selvatiche senza scavi distruttivi del suolo».
La raccomandazione finale dei ricercatori riguarda i territori “gestiti” come gli ecosistemi agricoli e forestali, che costituiscono circa la metà della superficie terrestre: «Come risultato della Rivoluzione Verde nel ventesimo secolo, gli agricoltori sono stati in grado di massimizzare l’efficienza nei raccolti per nutrire una popolazione in continua crescita. Ma tali metodi hanno anche creato monocolture: piantagioni su larga scala di un singolo raccolto, come mais o mele. A causa della loro bassa diversità genetica, i sistemi monocolturali sono più vulnerabili alle devastazioni del cambiamento climatico e degradano la qualità del suolo», Per questo le startup scientifiche stanno cercando di migliorare la resilienza climatica dei territori gestiti applicando grandi quantità di una singola specie di funghi nei terreni agricoli. mA per il nuovo studio si tratta di «Un’occasione persa per migliorare la diversità microbica complessiva del terreno agricolo». Dovremmo invece cercare approcci come l’iniziativa giapponese “Effective Microorganisms”, che punta a costruire un mix diversificato di batteri di provenienza locale – non di specie non autoctone – e lievito per migliorare la produzione delle colture. «Fondamentalmente – spiegano – si coltivano questi microbi autoctoni in una cultura, quindi li si applica come soluzione alle piante o al suolo. Questo approccio può aiutare gli agricoltori a massimizzare una maggiore produzione agricola preservando al contempo la diversità microbica in questi ecosistemi locali. Un microbioma del suolo “sano” varierà a seconda dell’ecosistema».
Il nuovo studio ricorda che «I trend attuali suggeriscono che oltre il 90% del suolo terrestre subirà un’erosione significativa entro il 2050. Gli ambientalisti e gli scienziati che si concentrano sulle soluzioni alla crisi del suolo o del clima senza includere i microbi stanno trascurando una funzione integrale degli ecosistemi».
I ricercatori fanno l’esempio del ripristino microbico in Finlandia, dove gli scienziati hanno reintrodotto specie fungine minacciate su tronchi in decomposizione, promuovendo così la crescita dei funghi. Allo stesso modo, i ricercatori hanno scoperto che in Estonia «La reintroduzione dei funghi micorrizici migliora la crescita della vegetazione nei territori minerari precedentemente aridi. Sfruttando la biodiversità della vita microbica, possiamo aggiungere un altro strumento nella nostra lotta per costruire ecosistemi più ecologicamente resilienti e sani».
Per questo i ricercatori concludono chiedono per prima cosa «Un migliore monitoraggio globale dei microbi su scala scientifica mai vista prima. Gli scienziati dovrebbero integrare questi nuovi dati microbici negli sforzi di conservazione e ripristino dell’ecosistema esistenti. Possiamo applicare la nostra conoscenza del ripristino dei microbi per massimizzare la crescita e la biodiversità in territori gestiti come fattorie e foreste, che alla fine ci aiuteranno a nutrire una popolazione globale in crescita. Il futuro potrebbe essere ancora promettente, purché al suo interno ci siano più microbi».