MISO: Come i microbi 'respirano ruggine' e purificano gli oceani dal veleno

Un team di ricercatori internazionali, guidato dai microbiologi Mark Mussmann e Alexander Loy dell'Università di Vienna, ha portato alla luce un meccanismo biologico precedentemente sconosciuto, fondamentale per la regolazione dei cicli globali degli elementi.

Questo nuovo percorso metabolico, denominato MISO (Microbial Iron Sulfide Oxidation) – ovvero Ossidazione Microbica del Solfuro di Ferro – conferisce ai microrganismi la straordinaria capacità di sfruttare i minerali solidi di ferro come fonte primaria di energia, neutralizzando contemporaneamente il solfuro di idrogeno tossico.

Gli scienziati hanno dimostrato che l'interazione tra il solfuro di idrogeno velenoso e le forme solide di ossido di ferro(III) – ciò che comunemente chiamiamo semplice “ruggine” – non costituisce una mera reazione chimica inorganica, ma si configura come un processo biologico vivo e dinamico. I microbi MISO, come ad esempio il Desulfovibrio alkaliphilus, hanno rivelato la capacità di “respirare ferro”, convertendo il solfuro in solfato con una rapidità impressionante. Questa trasformazione avviene dieci volte più velocemente rispetto a quanto si osserverebbe in un ambiente puramente abiotico. Questi organismi altamente adattabili prosperano nelle zone anossiche dei sedimenti marini e nei terreni umidi, dove l'assenza di ossigeno non impedisce alla vita di trovare una via energetica alternativa attraverso il ferro.

Il processo MISO stabilisce un collegamento cruciale tra la riduzione del ferro(III) e l'ossidazione del solfuro di idrogeno, fornendo ai microbi l'energia necessaria per la loro crescita e proliferazione. Questo è concettualmente simile al modo in cui le piante utilizzano la luce solare per la fotosintesi. Tale sofisticato meccanismo metabolico funge da ponte, interconnettendo i cicli biogeochimici fondamentali del zolfo, del ferro e del carbonio, rendendo questi microrganismi gli architetti invisibili dell'equilibrio climatico terrestre.

I ricercatori hanno stimato che l'attività incessante dei batteri MISO potrebbe essere responsabile dell'ossidazione di una quota significativa del solfuro globale totale presente nei sedimenti marini, raggiungendo fino al 7%. Agendo in questo modo, essi svolgono la funzione vitale di un tampone naturale, essenziale per contrastare l'espansione delle “zone morte” anossiche negli oceani, aree dove l'accumulo di solfuro di idrogeno rende impossibile la sopravvivenza della maggior parte delle forme di vita marina.

Alexander Loy ha enfatizzato l'importanza di questa scoperta, dichiarando: “Questa rivelazione dimostra l'ingegnosità metabolica intrinseca dei microbi e il loro ruolo insostituibile nel modellare i cicli biogeochimici a livello globale.”

Il lavoro scientifico, pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature, apre nuove prospettive per la comprensione della resilienza planetaria. Ricorda che anche la vita più microscopica e invisibile partecipa attivamente alla sinfonia di equilibrio che definiamo la Terra Vivente, garantendo la stabilità a lungo termine del nostro ecosistema globale.