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pubblicato il 24 febbraio 2017 in aria

Batteri tra le nuvole

Chi di noi non ha mai studiato il ciclo dell’acqua, dal mare alle nuvole e dalle nuvole al mare? E chi di noi non ha mai alzato lo sguardo al cielo per azzardare ipotesi meteorologiche? Probabilmente, l’abbiamo fatto tutti. Eppure, soltanto pochi di noi sanno che, almeno in parte, a decidere se deve piovere o se le nubi possono scorrere via senza precipitazioni sono degli organismi viventi. Più nello specifico, dei batteri.

Beautiful Single white cloud isolated over black background
I nuclei di condensazione e i batteri
Prima di addentrarci nella vita tra le nuvole dei batteri, facciamo un veloce ripasso sulla formazione della pioggia. Affinché una nuvola possa produrre pioggia, o neve, è necessario che si formino delle gocce, o delle particelle di ghiaccio. Questo a sua volta richiedere la presenza di aerosol, cioè di corpuscoli molto sottili che possano svolgere la funzione di nuclei di condensazione. Tradizionalmente, si pensava che questi corpuscoli fossero di origine minerale, ma ormai da qualche anno gli scienziati hanno scoperto che, non di rado, a dare origine alla condensazione, e quindi alle precipitazioni, sono al contrario organismi viventi.
Si tratta perlopiù di batteri, funghi o alghe molto sottili. Tutti organismi microbici, che, al contrario degli aerosol di origine minerale hanno la capacità di catalizzare la formazione del ghiaccio anche a temperature che si avvicinano a zero gradi centigradi. Un dettaglio non irrilevante, visto che circa la metà delle precipitazioni originano dalla fase solida del ghiaccio.
Uno degli studi più importanti su questo fenomeno è stato condotto nel 2008 e ha dimostrato che i batteri “produttori di pioggia” sono diffusi in tutto il mondo, dall’Antartide alla Francia, con qualche differenza sui numeri. Questo risultato ha confermato l’ipotesi che i microbi possono coprire senza difficoltà distanze piuttosto stando tra le nuvole e ha suggerito che la “bioprecipitazione” si verifichi in qualunque punto della Terra.

Pseudomonas syringae, Fonte: Wikipedia

Pseudomonas syringae, Fonte: Wikipedia

Normalmente, quando sono sulla superficie terrestre, molti di questi batteri vivono come parassiti delle piante. Sfruttando la loro capacità di accelerare il congelamento a temperature relativamente basse, essi sono infatti in grado di rompere le pareti delle cellule vegetali e quindi di nutrirsi del loro contenuto. Molto probabilmente, il fatto di poter provocare la pioggia – o la neve – è anche un fattore vantaggioso per la loro sopravvivenza: attraverso le precipitazioni, infatti, possono tornare più rapidamente sulla superficie terrestre, in un ambiente più adatto alla vita. In questo modo, si assicurano un viaggio lungo a sufficienza per “conquistare” nuova aree del pianeta, ma breve abbastanza per consentire loro la sopravvivenza. Non è un caso, infatti, se alcuni di questi batteri sono tra le specie più diffuse sul pianeta, dal suolo, alle nuvole della troposfera.

Under the umbrella the weather is wonderful

Pseudomonas syringae
Insomma, nella nota espressione inglese “it’s raining cats and dogs”, i cani e i gatti andrebbero sostituiti dai “bacteria”. Ma di che batteri si tratta? L’indiscusso protagonista della bioprecipitazione è la Pseudomonas syringae, un microrganismo allungato e munito di flagelli, in grado di produrre una proteina che svolge la funzione di nucleo di condensazione. Attorno a questa molecola si formano le gocce di acqua o i cristalli di ghiaccio che poi precipitano sotto forma di pioggia o di neve, ma c’è di più. Questo organismo unicellulare, infatti, è in grado di “confondere” le molecole di acqua e di farla ghiacciare a temperature molto più alte di quanto avverrebbe in condizioni normali.

Le caratteristiche di Pseudomonas syringae, la sua abitudine a fluttuare tra le nuvole e la sua influenza sulle temperature di solidificazione dell’acqua, ha attirato la curiosità non solo degli scienziati (affascinati in particolare dalla relazione tra biosfera, atmosfera, idrosfera e geosfera) e degli imprenditori (che l’hanno impiegato per alcune attività, come quella della produzione di neve artificiale), ma anche di alcuni artisti. Il fatto che dei microrganismi siano in grado di provocare le precipitazioni, ci costringe infatti a investigare il rapporto tra il mondo inanimato e quello animato e a interrogarci in modo visionario e responsabile sul futuro.

 

http://www.nature.com/news/2008/080228/full/news.2008.632.html

https://www.eol.ucar.edu/field_projects/ice-l

https://en.wikipedia.org/wiki/Pseudomonas_syringae

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3554702/The-chilled-bacteria-make-rain-snow-Scientists-organism-forms-ICE-attack-plants.html

 

 

 

 

 

 
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