Liguria, alghe stampate in 3D per studiare i cambiamenti climatici
21. agosto 2017
National Geographic - La baia di Santa Teresa, a La Spezia, ha guadagnato 60 nuovi abitanti di un color rosa acceso: sono i mimics, alghe stampate in 3D che ricreano la struttura della corallina comune (Ellisolandia elongata), una specie chiave del Mediterraneo che fa da "condominio" per creature marine, dai vermi ai crostacei fino ad echinodermi come le stelle marine. Con il loro scheletro di carbonato di calcio, al pari dei coralli, queste alghe formano dei veri e propri reef e creano un ambiente favorevole per gli organismi che li abitano.
L'obiettivo a lungo termine è studiare gli effetti del cambiamento climatico su questa specie così preziosa ricreando uno scenario critico come quello del 2100, quando l'acidificazione degli oceani porterà il pH dell'acqua a un valore di 7,7.
I mimics, per di più, potrebbero essere dei validi candidati per progetti di habitat restoration, la creazione di piccole barriere artificiali in grado di ospitare la vita marina laddove gli ecosistemi naturali siano stati compromessi. Il progetto è coordinato dall'Università di Portsmouth, in collaborazione con la Royal Society, l'ENEA e il CNR, ed è il risultato di oltre quattro anni di studi.
"I mimics mimano la forma delle fronde di E. elongata, ma anche le caratteristiche meccaniche", spiega a National Geographic Italia Chiara Lombardi, ricercatrice del Dipartimento Sostenibilità dei Sistemi Produttivi e Territoriali ENEA. "Per riuscirci abbiamo scansionato dei minuscoli campioni dell'alga con una TAC e studiato le sue proprietà di trazione, ad esempio come si comporta quando viene sottoposta all'azione delle onde. La resina siliconica atossica che abbiamo usato per la stampa è stata scelta per ricreare la specie nel modo più fedele possibile".
I 60 sosia sono stati posizionati nella baia in mezzo alle alghe vere e, in un primo momento, gli scienziati si sono assicurati che non fossero appetibili per i pesci né fonte di disturbo per la biodiversità. Ogni tre mesi vengono raccolti e confrontati con le alghe vere per osservare quali creature marine vi abbiano traslocato; arrivati a maggio 2018, verranno spostati in vasche artificiali controllate.
A quel punto i ricercatori manipoleranno il pH e la temperatura dell'acqua per confermare il ruolo attivo della corallina come "ingegnere ambientale": poiché calcifica e fa la fotosintesi, a differenza della controparte artificiale, si aspettano che possa garantire la sopravvivenza degli organismi che ospita. Giocando un ruolo chiave nella resilienza dell'ambiente ai cambiamenti climatici.
"Gli esperimenti condotti finora ci hanno già mostrato che quando il pH si abbassa l'alga calcifica meno intensamente e di sicuro è in difficoltà, ma riesce comunque a creare un ambiente favorevole", prosegue Lombardi. Anche a livelli molto bassi, seppur in condizioni di shock, tra le fronde di E. elongata sono sopravvissuti degli organismi. "Quando faremo il confronto con i mimics, ci aspettiamo che gli organismi muoiano perché non c'è l'attività dell'alga a tamponare la variazione di pH dell'acqua".
Ma per uno scenario atipico non servirà attendere il 2100: a luglio la temperatura superficiale dell'acqua nella baia ha raggiunto i 27°, così Lombardi e colleghi hanno deciso di aumentare la frequenza del monitoraggio. Ogni sei ore fanno prelievi per le analisi chimiche e fisiche perché "questo ci permetterà di studiare i trend giornalieri sul reef e vedere come variano la temperatura, l'ossigeno, la salinità, il pH. I campioni vengono inviati anche alle colleghe del CNR di Trieste, specializzate nell'analisi chimica dei carbonati".