La scoperta straordinaria del Lago Enigma in Antartide

Un ecosistema microbico isolato sotto il ghiaccio per milioni di anni

Nelle profondità del Lago Enigma in Antartide è stata rinvenuta una sorta di capsula del tempo vivente, un ecosistema unico che è rimasto isolato dal resto del mondo da quando il lago si è congelato permanentemente. Gli scienziati hanno recentemente estratto campioni di microrganismi unici che hanno resistito all’interno di una vasta camera d’acqua dolce liquida situata sotto più di 9 metri di ghiaccio solido. Si stima che questo ecosistema abbia potuto svilupparsi all’interno della bolla di ghiaccio per circa 14 milioni di anni, probabilmente dal momento in cui il lago si è congelato per la prima volta, alla fine di un’epoca molto più calda sulla Terra.

Il Lago Enigma

Il Lago Enigma, situato tra i ghiacciai Amorphous e Boulder Clay nei Colli Settentrionali dell’Antartide, è noto per le sue temperature estremamente basse, con una media di -14 °C. Il team di ricerca, guidato dai microbiologi Francesco Smedile e Violetta la Cono dell’Istituto Italiano di Scienze Polari e dal geofisico Stefano Urbini dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, ha impiegato un radar a penetrazione del suolo per esaminare la composizione del lago, individuando la presenza di una bolla d’acqua nascosta e prelevando campioni dall’interno.

Operazioni di prelievo

Durante le operazioni di prelievo, è stata posta particolare attenzione per evitare qualsiasi forma di contaminazione dell’ecosistema protetto. I primi 3 metri di ghiaccio sono stati perforati con un trapano elettrico, mentre gli strati successivi sono stati attraversati con un trapano a testa termica e acqua calda sterilizzata, ottenuta dalle briciole di ghiaccio raccolte durante la fase iniziale di perforazione.

otto immagini del lago enigma. le prime quattro mostrano viste subacquee dei tappeti microbici - grumi grigi-verdi sfocati sul fondo del lago. le ultime due immagini mostrano la superficie desolata e ghiacciata del lago enigma.
Fotografia subacquea e di superficie del Lago Enigma e dei suoi dintorni.
Smedile et al., Comunicazioni Terra & Ambiente, 2024

Ecosistema microbico

Il Lago Enigma ospita un ecosistema microbico diversificato dal punto di vista filogenetico e ad alta biomassa, che si distingue dagli altri laghi antartici perennemente coperti di ghiaccio. Il team di ricerca ha osservato che il plankton e il microbiota bentonico intrappolati nel ghiaccio del lago rappresentano probabilmente un residuo dell’antico ecosistema microbico precedente al congelamento. Queste varie forme di vita svolgono ruoli differenti all’interno di una catena alimentare acquatica, che va dalla produzione primaria tramite fotosintesi, all’ectosimbiosi e alla predazione.

linee sinuose magenta, cobalto e verde fluorescente attraversano densamente uno sfondo nero.
Microscopia a scansione laser confocale
immagine unita

Microrganismi identificati

Tra i microrganismi identificati vi sono varietà di Pseudomonadota, Actinobacteriota e Bacteroidota, insieme a una presenza inaspettata di Patescibacteria che prosperano nella colonna d’acqua sotterranea. Il fondo del lago, esplorato tramite una piccola telecamera, è ricoperto da tappeti microbici biodiversi, dominati da cianobatteri produttori di ossigeno, assenti nel ghiaccio e nella colonna d’acqua del lago. Alcuni di questi tappeti ricordano un fitto tappeto accartocciato, con strutture simili a alberi amorfi che si ergono fino a 40 centimetri di altezza e si estendono fino a 60 centimetri di diametro. In un’altra area di foratura, il goop batterico ha creato un paesaggio di pinnacoli simili a dune.

Scoperte significative

Gli scienziati ipotizzano che la colonna d’acqua del Lago Enigma, profonda almeno 12 metri, altamente stabile, pressurizzata e chimicamente stratificata, possa essere alimentata dal vicino Ghiacciaio Amorphous. La scoperta dei membri del superphylum Patescibacteria è particolarmente intrigante, poiché, sebbene siano stati rinvenuti in altri ambienti a basso contenuto di ossigeno in Antartide, non erano mai stati osservati in un lago coperto di ghiaccio prima di questo studio.

Importanza della ricerca

Lo studio dettagliato di questo ecosistema unico è stato pubblicato su Communications Earth & Environment, gettando nuova luce sulla straordinaria diversità e complessità della vita microbica in ambienti estremi come il Lago Enigma in Antartide.

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