Una scoperta sorprendente: stromatoliti nelle profondità marine

April 20, 2018 Un team di ricerca scopre fossili a 730 metri di profondità

Con un'età di 3,5 milioni di anni, le stromatoliti sono tra i fossili più antichi. Tuttavia, finora i depositi di calcare si sono verificati solo in mari poco profondi, con acque profonde fino a dieci metri. Perché i depositi di calcare possono crescere solo se sono coinvolti microrganismi fotosintetici e dipendenti dalla luce. Un nuovo studio condotto da geoscienziati dimostra che utilizzando microbi indipendenti dalla luce e chemiosintetici, le stromatoliti possono crescere sul fondo dell'oceano anche a 731 metri d'acqua.

I geoscienziati di Brema hanno scoperto in una spedizione nel Mar Arabico, al largo delle coste del Pakistan, tappeti microbici a forma di cupola in corrispondenza di affioramenti di metano a 730 metri d'acqua. Con l'aiuto del braccio di presa del robot subacqueo "MARUM-QUEST 4000" sono riusciti a recuperare una cupola calcarea alta circa 40 centimetri. All'interno, il team ha trovato strutture calcaree finemente laminate e arcuate, originariamente ricoperte da tappeti microbici.

Questi microbi sono stati esaminati in modo più accurato al MARUM dal punto di vista geochimico. Il risultato: i microrganismi marini che degradano il metano, gli archei, sono coinvolti nella costruzione delle cosiddette stromatoliti. L'origine greca del nome nasconde già la forma di colline calcaree: il greco antico stroma sta per soffitto, lithos per pietra. "A differenza dei microbi microsintetici che vivono nei mari poco profondi, che estraggono l'energia per il loro metabolismo dai raggi solari, questi microbi utilizzano l'energia generata dall'estrazione del metano nell'oceano profondo. Al buio, operano la chemiosintesi", afferma Gerhard Bohrmann di MARUM.

I batteri che vivono sul fondale marino trasformano l'idrogeno solforato prodotto durante la decomposizione del metano. "Siamo stati in grado di identificare i fasci di fibre di questi batteri solfuro-ossidanti in sezioni sottili al microscopio", riferisce il Dr. med. Tobias Himmler del MARUM, primo autore dello studio. "Il modo in cui questi fasci vengono accolti è straordinario. Poiché i batteri del Mar Arabico non hanno praticamente ossigeno libero a questa profondità, probabilmente utilizzano il nitrato al posto dell'ossigeno, che favorisce la calcificazione", aggiunge il Prof. Dr. med. Jörn Peckmann dell'Università di Amburgo.

La loro ipotesi avvalora un modello geochimico che conferma la calcificazione attraverso il metabolismo dei microbi basato sulla chemiosintesi. Da ciò i ricercatori concludono che, a differenza dei microbi fotosintetici precedentemente conosciuti, anche i microbi basati sulla chemiosintesi indipendente dalla luce possono costruire stromatoliti, anche nelle profondità marine.

Le stromatoliti sono i fossili più comuni nelle formazioni rocciose di età superiore a 541 milioni di anni. Come nell'attuale Mar Arabico, negli oceani precedenti a quel periodo, il cosiddetto Precambriano, l'ossigeno nell'acqua era scarso. La scoperta di stromatoliti basate sulla chemiosintesi nel Mar Arabico fornisce nuove indicazioni su come potrebbero essersi formati questi antichi fossili. "Finora si conoscevano solo stromatoliti basate sulla fotosintesi, ad esempio dalle Bahamas o da Shark Bay, sulla costa occidentale dell'Australia. A differenza delle stromatoliti basate sulla chemiosintesi, queste differiscono nella struttura e nel loro interno da molte stromatoliti precambriane", spiega Tobias Himmler. I ricercatori ipotizzano quindi che la chemiosintesi abbia contribuito più di quanto si pensasse alla crescita delle stromatoliti nella regione precambriana più di 541 milioni di anni fa.

Maggiori informazioni: www.marum.de.

Collegamento allo studio: pubs.geoscienceworld.org//stromatolites-below-the-photic-zone