Ecosistemi profondi dell’Artico: scoperta una colonia di organismi che vive nel Mare della Groenlandia

Una nuova biosfera sottomarina scoperta a quasi 12.000 piedi di profondità nel Mare della Groenlandia rivela un ecosistema estremamente ricco e potenzialmente cruciale per la comprensione dei cicli del carbonio negli ambienti artici profondi.

Una scoperta eccezionale a oltre 3.600 metri sotto la superficie

Un team internazionale di ricercatori ha identificato un ecosistema sconosciuto in una delle aree più remote e inaccessibili del pianeta: a circa 11.940 piedi di profondità nel Mare della Groenlandia, lungo la dorsale di Molloy. Gli scienziati hanno documentato una colonia stabile di organismi marini che vive in simbiosi con la geochimica estrema dei fondali artici. La scoperta è stata descritta in un articolo pubblicato su *Nature Communications* e rappresenta un nuovo riferimento nella comprensione degli habitat che prosperano in condizioni di oscurità totale e pressione elevatissima.

Gli organismi scoperti: adattamenti estremi e chemosintesi

La colonia individuata nei pressi dei Freya Hydrate Mounds comprende numerose specie bentoniche, tra cui gasteropodi, anfipodi, vermi tubicoli e bivalvi di profondità. Questi organismi vivono su un substrato ricco di idrati di metano e non dipendono in alcun modo dalla luce solare. La fotosintesi è impossibile a tali profondità: in alternativa, la sopravvivenza è garantita dalla chemosintesi.

Tramite questo processo, le comunità batteriche simbionti convertono composti chimici in energia biologica. In particolare, utilizzano idrogeno solforato, metano e altri composti presenti nei fluidi che filtrano dal sottosuolo oceanico. Gli animali associati vivono in simbiosi con questi batteri, che rappresentano la base produttiva dell’ecosistema.

Idrati di gas e habitat profondi: la struttura dei Freya Hydrate Mounds

I Freya Hydrate Mounds costituiscono una delle strutture più profonde conosciute al mondo contenenti idrati di metano. La loro origine è collegata a fenomeni di seepage, ovvero fuoriuscite lente e continue di gas attraverso i sedimenti oceanici. Questo fenomeno differisce da quello osservato nei vent black smoker, caratterizzati da un’emissione violenta e ad alta temperatura di fluidi idrotermali.

Il rilascio graduale di metano ha favorito la formazione di accumuli solidi di idrati, strutture ghiacciate che intrappolano molecole di gas all’interno di una matrice cristallina d’acqua. Questi ambienti offrono una piattaforma stabile e ricca di energia per lo sviluppo di comunità chemosintetiche complesse.

Monitoraggio e tecnologie utilizzate: la missione Ocean Census Arctic Deep – EXTREME24

La scoperta è avvenuta durante la campagna Ocean Census Arctic Deep – EXTREME24, focalizzata sull’esplorazione dei fondali estremi dell’Artico. Utilizzando sonar ad alta risoluzione, strumenti di rilevamento sottomarino e robot autonomi, i ricercatori hanno tracciato la presenza di flare di metano provenienti dal fondo marino.

L’analisi spettroscopica ha confermato la presenza di gas metano in uscita e ha indirizzato i mezzi esplorativi verso le formazioni che poi sono state identificate come Freya Hydrate Mounds. Una volta sul sito, sono stati raccolti campioni biologici e sedimentari, e sono stati effettuati rilievi video e fotografici ad alta definizione. La presenza di una fauna diversificata, visibilmente adattata all’ambiente, è stata confermata da più punti di osservazione.

Comunità bentoniche e connettività ecologica tra ambienti profondi

Uno degli elementi più interessanti riguarda la sovrapposizione tra le specie tipiche delle sorgenti idrotermali e quelle dei seeps di metano. Questa osservazione apre nuovi interrogativi sulla connettività tra ambienti che, pur essendo fisicamente distanti e geochimicamente differenti, ospitano organismi simili o imparentati.

Le comunità rilevate attorno ai Freya Mounds mostrano un adattamento specifico a condizioni fredde e ricche di idrati, in contrasto con le elevate temperature dei vent. Questo suggerisce la possibilità di un flusso genetico o di strategie di dispersione che consentano a determinate specie di colonizzare habitat estremi apparentemente distinti. Gli studiosi ipotizzano l’esistenza di corridoi ecologici profondi tra diverse dorsali oceaniche artiche.

Implicazioni geochimiche e ruolo nel ciclo del carbonio

La presenza di una biosfera attiva in un sito a così grande profondità ha implicazioni rilevanti anche per lo studio del ciclo globale del carbonio. I microrganismi che metabolizzano il metano rappresentano un potenziale pozzo biologico in grado di sottrarre carbonio atmosferico dal sistema oceanico.

Secondo gli autori dello studio, il metabolismo microbico associato agli idrati potrebbe avere un impatto tangibile sulla stabilità dei sedimenti e sul rilascio di gas serra. In ambienti marini profondi, la trasformazione del metano da parte delle comunità batteriche può ridurre la quantità di gas che raggiunge la colonna d’acqua o l’atmosfera, fungendo da filtro biogeochimico.

Nuove frontiere per la ricerca oceanografica artica

Giuliana Panieri, co-direttrice della spedizione, ha descritto la scoperta come un risultato capace di “riscrivere il paradigma degli ecosistemi profondi artici e del ciclo del carbonio”. L’identificazione di strutture geologiche attive e biologicamente colonizzate in un’area remota suggerisce che molte altre simili potrebbero ancora essere sconosciute.

Secondo Jon Copley, responsabile dell’analisi biogeografica, i Freya Mounds rappresentano solo uno dei possibili esempi di seep freddi nella regione artica profonda. Altre formazioni simili potrebbero essere localizzate lungo le dorsali oceaniche del bacino artico, contribuendo in modo sostanziale alla biodiversità e alla resilienza degli ecosistemi abissali.

Dimensione evolutiva e dinamiche delle colonie sessili

L’osservazione di queste colonie stabili in ambienti geologicamente dinamici offre nuove informazioni sulla formazione, evoluzione e persistenza degli habitat profondi. I cicli di accrescimento, collasso e ricolonizzazione delle colonie sessili possono essere legati ai flussi di fluidi, alla tettonica locale e alle variazioni termiche nei sedimenti.

La coesistenza di organismi filtratori, simbionti chemosintetici e detritivori suggerisce un ecosistema stratificato e auto-sostenuto, capace di adattarsi alle fluttuazioni ambientali e alla disponibilità di nutrienti. Tali meccanismi ecologici offrono spunti importanti per la modellazione di processi naturali anche in ambienti terrestri estremi.

Prospettive multidisciplinari e possibili applicazioni

Le implicazioni dello studio vanno oltre la semplice scoperta biologica. La comprensione degli idrati di gas e dei sistemi chemosintetici profondi è rilevante per:

• Lo studio della tettonica a placche e del flusso di calore;
• Il monitoraggio dei rischi geologici legati agli accumuli instabili di gas;
• Le strategie di mitigazione del cambiamento climatico attraverso la gestione naturale del carbonio;
• L’analisi di analoghi terrestri di possibili ambienti extraterrestri (come Europa, Encelado o Titano).

La ricerca nei pressi dei Freya Hydrate Mounds pone le basi per una nuova generazione di esplorazioni oceanografiche, con approcci integrati tra geologia, biologia marina, microbiologia e scienze ambientali, in grado di decifrare i complessi meccanismi che regolano la vita negli abissi artici.