Per oltre vent'anni, gli scienziati hanno studiato una misteriosa luminescenza nelle acque antartiche, ora identificata come originata da microscopiche diatomee e coccolitofori. Le immagini satellitari avevano rivelato aree insolitamente brillanti, precedentemente attribuite esclusivamente alla 'Grande Cintura di Calcite' situata più a nord. Una spedizione di ricerca a bordo della nave R/V Roger Revelle ha navigato fino al 60° parallelo sud per condurre misurazioni approfondite del colore dell'acqua, della sua riflettività e delle comunità biologiche presenti.
Questa indagine ha confermato che le minuscole diatomee, racchiuse in gusci di silice simili al vetro, sono una causa primaria della luminescenza osservata. I ricercatori hanno anche trovato prove che i coccolitofori possono sopravvivere in queste acque più fredde dell'emisfero australe, agendo potenzialmente come 'popolazioni seme' che contribuiscono ai cicli dei nutrienti. Questi risultati assumono particolare rilievo, considerando il ruolo della regione antartica come importante serbatoio di carbonio e gli impatti continui del cambiamento climatico.
Le diatomee svolgono un ruolo cruciale nel ciclo del carbonio, grazie ai loro gusci di silice che intrappolano l'anidride carbonica. Quando queste alghe muoiono e affondano, trasportano con sé il carbonio verso i fondali oceanici, un processo noto come pompa biologica del carbonio. Tuttavia, ricerche recenti suggeriscono che i gusci di silice delle diatomee tendono a rimanere vicino alla superficie dell'oceano, sollevando interrogativi sull'efficienza con cui contribuiscono al sequestro del carbonio a lungo termine. Parallelamente, i coccolitofori, dotati di gusci di carbonato di calcio, contribuiscono anch'essi alla pompa biologica del carbonio. La loro estensione di habitat in acque più fredde di quanto si pensasse in precedenza è una scoperta significativa, che suggerisce una maggiore resilienza di questi organismi alle condizioni polari.
Il cambiamento climatico sta già rimodellando l'ecosistema marino antartico. Studi condotti su 25 anni di dati satellitari indicano un declino significativo delle diatomee nelle acque antartiche, con un conseguente aumento di gruppi di fitoplancton più piccoli e meno nutrienti. Questo spostamento minaccia la rete alimentare incentrata sul krill, che supporta balene, pinguini e foche, e potrebbe indebolire il ruolo dell'Oceano Meridionale come pozzo di carbonio globale. L'aumento della biomassa del fitoplancton e l'allungamento delle fioriture sono stati osservati nella Penisola Antartica Occidentale, in risposta al cambiamento climatico, con impatti potenziali sul sequestro globale del carbonio e sulle reti alimentari antartiche.
La comprensione di questi complessi processi ecologici è fondamentale per prevedere lo stato futuro dell'ecosistema e l'impatto sui cicli biogeochimici globali. L'integrazione di dati multispettrali con il contesto biochimico potrebbe consentire una caratterizzazione più precisa delle comunità planctoniche, migliorando le capacità predittive delle risposte ecosistemiche al cambiamento climatico.