Lo studio “Alternative dimethylsulfoniopropionate biosynthesis enzymes in diverse and abundant microorganisms”, pubblicato su Nature Microbiology da un team di ricercatori britannici, cinesi e portoghesi guidati dall’Università dell’East Anglia (UEA) e della Ocean University of China (OUC) ha scoperto che un tipo comune di alghe oceaniche svolge un ruolo significativo nella produzione di un composto estremamente abbondante che aiuta a raffreddare il clima terrestre. All’UEA sono convinti che «I risultati dello studio potrebbero cambiare la nostra comprensione dell’impatto di questi piccoli organismi marini sul nostro pianeta».
La ricerca, nata da una collaborazione tra UEA e OUC, con contributi delle università di Agraria di Qingdao e di Shandong, del Laboratorio Laoshan di Qingdao e dell'Universidade do Porto, ha identificato le alghe Pelagophyceae, che formano fioriture, come produttrici potenzialmente abbondanti e importanti di un composto chiamato dimetilsulfoniopropionato o DMSP.
Il co-autore principale , il professor Jonathan Todd, della College of Marine Life Sciences dell’OUC e della School of Biological Sciences dell’UEA ha spiegato che «Le Pelagophyceae sono tra le alghe più abbondanti sulla Terra, ma in precedenza non erano conosciute come importanti produttrici di DMSP. Questa scoperta è entusiasmante perché il DMSP è un abbondante composto antistress, fonte di cibo per altri microrganismi e importante fonte di gas che raffreddano il clima».
Il principale autore dello studio, Jinyan Wang, dottorando dell'OUC/UEA, ha sottolineato che «Comprendere il ruolo delle Pelagoficee nella produzione di DMSP significa che dobbiamo ripensare alla quantità di questo composto che viene prodotta e al suo impatto sul nostro clima».
Negli oceani della Terra i microrganismi marini producono tonnellate di DMSP che li aiuta a sopravvivere, proteggendosi da vari stress come cambiamenti di salinità, freddo, alta pressione e stress ossidativo. Ma il l DMSP è anche la principale fonte di dimetilsolfuro (DMS) un gas climaticamente attivo, noto come l’odore del mare. Il DMS agisce anche come molecola di segnalazione che guida gli organismi marini verso il loro cibo e scoraggia i predatori.
Il nuovo studio suggerisce che «La produzione di DMSP, e di conseguenza il rilascio di DMS, è probabilmente più elevata di quanto previsto in precedenza» e sottolinea il ruolo chiave dei microbi nella regolazione del clima . Quando il DMS viene rilasciato nell'atmosfera, i prodotti di ossidazione del DMS aiutano a formare nuvole che riflettono la luce solare, raffreddando efficacemente il pianeta. Questo processo naturale è essenziale per regolare il clima della Terra ed è anche estremamente importante per il ciclo globale dello zolfo, poiché rappresenta la via principale attraverso la quale lo zolfo proveniente dagli oceani viene restituito alla terra».
UEA e l'OUC hanno istituito Sino-UK Joint Research Centre per promuovere la ricerca e l'insegnamento all'avanguardia nel campo delle scienze marine e oceaniche. Un autore dello studio, Andrew Curson
dell'UEA, è uno dei leader del team che ha identificato i nuovi enzimi responsabili della sintesi del DMSP in diversi batteri, cianobatteri fotosintetici e alghe e ha confermato che «L’identità di questi enzimi ha permesso al nostro team di identificare le Pelagoficee come produttori potenzialmente abbondanti e importanti di DMSP».
Un altro co-autore, Xiao-Hua Zhang, del College of Marine Life Science dell'OUC, ha aggiunto che «Identificando gli enzimi coinvolti nella produzione di DMSP, gli scienziati possono comprendere e prevedere meglio il comportamento di queste alghe che distruggono l'ecosistema e formano le rosse, e il loro impatto sul cambiamento climatico globale. Questo studio ha anche sollevato dubbi su altre versioni non identificate degli enzimi necessari per produrre DMSP, o su percorsi completamente diversi per produrlo che sono attualmente sconosciuti».
Infatti, i ricercatori concludono: «Sono necessari ulteriori studi sulle alghe Pelagophyceae nel loro ambiente naturale, nonché studi più dettagliati su altri organismi marini. Anche misurazioni migliori dei livelli ambientali di DMSP, dei tassi di produzione e di degradazione e dell’abbondanza degli enzimi coinvolti nella produzione del DMSP sono fondamentali per far progredire ulteriormente il campo di studio».
