Le ultime novità sul plancton a livello globale dopo le spedizioni del Tara- Le dichiarazioni di Bowler,capo spedizione
Tara Oceans, una spedizione unica
Tara Oceans è il primo tentativo di fare uno studio globale del plancton marino, una forma di vita di mare che comprende gli organismi più piccoli di virus e batteri, e grande come meduse. Il nostro obiettivo è stato quello di comprendere meglio gli ecosistemi planctonici, esplorando le innumerevoli specie, conoscere le interazioni tra di loro e con il loro ambiente. Plancton marino è l'unico ecosistema quasi continuo sulla superficie della Terra. Studiare plancton è come prendere il polso del nostro pianeta.
Recentemente, gli scienziati hanno scoperto la grande importanza di plancton per il clima: popolazioni di plancton sono influenzati molto rapidamente dalle variazioni del clima. Ma a loro volta possono influenzare il clima modificando l'assorbimento di carbonio. In un contesto di rapide alterazioni chimico-fisiche, ad esempio, l'acidificazione osservato oggi negli oceani del mondo, è urgente comprendere e prevedere l'evoluzione di questi particolari ecosistemi.
Infine, plancton è un modo sorprendente di andare indietro nel tempo - una fonte primaria di fossili. Nel corso di centinaia di anni, il plancton ha creato diverse centinaia di metri di sedimenti sul fondali oceanici. Questo ci permette di tornare indietro nel tempo, ai primi oceani della Terra, e capire meglio la storia della nostra biosfera.
Più di 12 campi di ricerca sono stati coinvolti nel progetto TARA, che coinvolge un team internazionale di oceanografi, ecologi, biologi, genetisti, fisici e da prestigiosi laboratori guidati da Eric Karsenti del Laboratorio europeo di biologia molecolare. Fino a un milione di nuove specie di vita marina microscopica sono state osservate per la prima volta, promettendo nuove rivelazioni sulla salute dell'ecosistema marino che potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione dell'impatto dei cambiamenti climatici sugli oceani del mondo. Ogni nuova forma di vita è stato scoperto dall'equipaggio di una sola piccola nave da ricerca, il Tara, che recentemente ha completato due anni e mezzo, 70.000 spedizioni .Un viaggio scientifico, che non ha precedenti nella sua scala, fornisce un'istantanea della vita sul fondo della catena alimentare oceanica. Più di 30.000 campioni di acqua di mare sono stati prelevati da sedi in tutto il mondo, dal Nord Atlantico e l'Oceano Pacifico, a sud verso i mari antartici a distanza. Le conclusioni della spedizione rivelano la diversità e la complessità del piccolo plancton che sono una fonte di cibo vitale per i pesci e le balene. In totale, 1,5 milioni di specie di microrganismi marini sono stati registrati - molto più di quanto precedentemente si credeva che esistessero. Si va da creature che sono un centimetro di lunghezza, di piccole forme di vita che si misurano un miliardesimi di metro. Lo studio della loro distribuzione e del ciclo di vita è in grado di fornire importanti informazioni sulle conseguenze dei cambiamenti climatici sugli oceani. La migrazione o l’estinzione di specie microscopiche sensibili alle variazioni di temperatura del mare o all’ acidificazione potrebbero causare il collasso delle catene alimentari marine, così come le attività di pesca internazionali che da esse dipendono, hanno messo in guardia gli scienziati. Sono una preoccupante indicazione della portata dell'impatto dell'uomo sugli oceani, il Tara ha incontrato alti livelli di inquinamento di plastica in Antartide. Nella prima ricerca per quantificare l'entità del problema nel remoto Oceano Antartico, gli scienziati hanno scoperto che in un chilometro quadrato di mare antartico, ci potrebbero essere fino a 50 mila frammenti di plastica. La plastica rimarrà in mare per centinaia di migliaia di anni possono entrare nella catena alimentare, accumulandosi nello stomaco dei pesci, mammiferi marini e uccelli marini. Essi producono tossine - molecole organiche come i fenoli e gli ftalati - che possono avvelenare la vita marina e potrebbero, tramite la pesca, trovare la loro strada nel nostro cibo. Il fitoplancton dell’oceano Antartico (specie di plancton che sopravvivono con la fotosintesi, come le piante) è di vitale importanza per la regolazione della CO2 nell'atmosfera - come lo sono tutte le migliaia di specie simili registrate dal personale di bordo.
Il dr Chris Bowler, coordinatore scientifico della spedizione, ha detto che lo studio ha fornito un "fotografia istantanea dello stato di salute" degli oceani del mondo. "Nessuno ha mai fatto questo sulla scala che abbiamo davanti", ha detto. "Ci sarà l'analisi dei risultati in laboratorio per un certo numero di anni. Si tratta ora di capire i vincoli fisici e climatici che hanno creato questi ecosistemi."Quanto inquinamento li riguarda, a quanto ammonta il cambiamento di temperatura che li riguarda? Se una specie di plancton sensibile alla temperatura migra, potrebbe devastare la catena alimentare e quindi la pesca locale. Vogliamo scoprire il ruolo di ciascuna specie all'interno di un ecosistema in modo da poter meglio prevedere cosa gli oceani potrebbero essere nei tempi di 50 o 100 anni, se continuiamo a cambiarli. " Il Tara, una goletta di 36 metri di lunghezza, è una nave relativamente piccola eppure ha intrapreso una missione scientifica di questa portata. E 'di proprietà della stilista francese e attivista ambientale Agnès Troublé, che ha anche fornito la metà del finanziamento di € 10 milioni (€ 7,9 milioni) alla spedizione. La nave, sotto il suo vecchio nome Seamaster , una volta apparteneva alla Nuova Zelanda e cioè al velista e ambientalista Sir Peter Blake, ucciso dai pirati a bordo della nave nel 2001, mentre effettuava rilevazioni del bacino del Rio delle Amazzoni. La nave è stata acquistata per continuare l’eredità ambientale di Sir Peter, e il suo equipaggio si è abituato ad esporsi al pericolo. Due anni addietro mentre la goletta era in spedizione veniva bloccata nel ghiaccio marino Artico per studiare le condizioni climatiche nelle regioni polari. L'ultima spedizione è partìta dal porto a casa la Tara di Lorient, in Francia nel giugno 2009. Nel corso dei prossimi 36 mesi, un equipaggio che prevedeva la di 14 membri ha navigato per diversi mesi in spazi angusti, fermandosi a prelevare campioni ad una profondità di 2.000 metri con reti appositamente progettate. A bordo, microscopi di imaging 3D hanno dato agli scienziati una visione senza precedenti della complessità e la bellezza della vita marina in miniatura."Abbiamo esaminato tutto ciò che è invisibile, da un centimetro, fino a cose misurate in nanometri", ha detto il dottor Bowler. Tra di loro c'erano parecchi componenti dello zooplancton - compresi i crostacei in miniatura conosciuti come anfipodi e curiosi dall'aspetto larva, zoea - e il loro cibo: fitoplancton, che producono il proprio cibo, proprio come le piante."Questi includono le creature incredibilmente importanti per la generazione di ossigeno", ha detto il dottor Bowler. "La metà di ossigeno sul pianeta è prodotto da oceani - in modo che ogni secondo respiro che si prende è ossigeno da questi organismi. I miei preferiti sono le diatomee: piccole creature fotosintetiche in singole cellule che hanno un parete cellulare unica simile al vetro chiamata frustolo. Essenzialmente vivono dentro case di vetro.Il mio laboratorio sta cercando di dare un'occhiata da vicino a quelli. Abbiamo pensato che ci fossero 5.000 specie, ma è venuto fuori ci sono 25.000. Alcune di queste sono veramente diverse da quelle che già conoscevano. "Le straordinarie immagini di plancton al microscopio hanno ispirato artisti e scrittori che sono stati invitati a bordo del Tara per condividere l'esperienza con gli scienziati e l'equipaggio. Etienne Bourgois, figlio di Agnès Troublé, che l'ha convinto a investire in cause ambientali, ha detto che sua madre voleva che la nave divenisse a servizio di disciplina "scientifica e culturale". “E 'importante che troviamo il modo come fare arrivare il messaggio - di come la vita umana dipende dagli oceani - e raggiungere le persone, " ha detto. "Questo è il messaggio: dobbiamo cambiare il nostro modo di vivere in questo pianeta La Terra sarà sempre qui, ma è una questione per noi - come faremo a vivere in futuro su questo pianeta?" I risultati del Tara saranno presentati al Science Museum di Londra. La prossima primavera, la goletta tornerà l'Artico per condurre un sondaggio sui microrganismi nei mari non analizzati dall’ ultima spedizione. Il dottor Bowler spera di catalogare gran parte del mondo microscopico degli oceani che vi sono, prima che inizi a svanire.
La squadra di Taranautes ha assistito al Museo Marittimo di Londra alla proiezione del primo della serie di 4 documentari realizzati durante la spedizione Tara Oceans: "The Secret World". Chris Bowler, ricercatore presso l'ENS (Ecole Normale Supérieure) di Parigi, specializzato in diatomee, ha poi risposto alle domande del pubblico.
Intervista di Laëtitia Maltese a Chris Bowler, coordinatore scientifico della spedizione Tara Oceans
Chris, che sono le diatomee?
Chris Bowler: Le diatomee sono fitoplancton. A causa delle loro dimensioni relativamente "grandi" e il peso, che svolgono un ruolo significativo nel funzionamento della pompa di carbonio degli oceani, e quindi in equilibrio climatico - in primo luogo attraverso la fotosintesi, e poi quando muoiono per "trasportare" il carbonio intrappolato nel loro celle alle profondità dell'oceano. Sono anche un anello essenziale della catena alimentare, dal momento che sono il cibo preferito di copepodi, le specie dominanti di zooplancton.
Quanto tempo hai trascorso a bordo e qual’ era il tuo lavoro?
CB: Ho trascorso un totale di 6 settimane, a 3 tappe separate: Dubrovnik-Atene, Monte-Puerto Valparaiso, Bermuda-Azzorre.Questa ultima tappa è stata particolarmente interessante perché eravamo lontani dall'influenza continentale, e al bivio di acque provenienti da zone molto diverse. Le stazioni sono stati definiti in anticipo, sulla base di mappe satellitari. Come scienziato capo, ho dovuto decidere la zona più appropriata per lo studio. Negli oceani, le acque a volte sono "separati", verticalmente e orizzontalmente. Essi sono caratterizzati da (tra le altre cose) diverse temperature, salinità e densità, e non si mescolano. Il nostro obiettivo è quello di confrontare il plancton di queste masse d'acqua diverse. Questa analisi della biodiversità ci permette di capire la relazione tra i parametri chimico-fisici e plancton. Possiamo quindi effettuare il collegamento tra i fenomeni naturali di circolazione e dei cambiamenti climatici.
Quali sono i primi risultati della spedizione?
CB: Prima di Tara Oceans, c'erano pochi dati su scala planetaria. Grazie alla spedizione, abbiamo scoperto che le diatomee sono abbondanti negli oceani di varie parti del mondo, e c'è una grande varietà di specie. Le analisi del DNA prima ci permettono di quantificare: abbiamo sempre pensato che ci fossero 5.000 specie di diatomee, ma con i dati provenienti da Tara, sembra che ci sono circa 30.000 specie! I risultati dovrebbero essere pubblicati nel 2013.
Prima della spedizione Tara stavamo studiando diatomee da colture coltivate in laboratorio nell'arco di diversi anni. Ora siamo in grado di controllare un certo numero di ipotesi utilizzando le diatomee selvatiche raccolte nei campioni di Tara Oceans.
I campioni che abbiamo raccolto sono così numerosi (27.000) che 6 mesi dopo la spedizione, tenendo conto di tutti i laboratori, abbiamo analizzato appena l'1%. Sono convinto che i risultati della spedizione serviranno come punto di riferimento negli anni a venire, con il peso enorme delle informazioni fornite.
Come cambia la vostra vita da ricercatori dopo Tara?
CB: Ho una migliore comprensione dei problemi della mia ricerca a livello globale, una visione molto più completa, una apertura al mondo.
In che modo le missioni Tara oggi sono essenziali?
CB: Con i progressi di oggi, tecnologie all'avanguardia può essere facilmente miniaturizzato per l'uso a bordo di navi di dimensioni di Tara. Così, ad un costo inferiore, gli studi possono essere effettuati su larga scala, accelerando la raccolta dei dati e pertanto anticipazioni scientifici.
La difficoltà nella ricerca oceanografica è la logistica, e il vero problema è che ci rendiamo conto della nostra ignoranza sulla vita dell'oceano! Molte porte si stanno aprendo con questo progetto unico ed emozionante. Dopo questo scambio si può andar via rassicurati dall'idea che l'umanità ha ancora tanto da scoprire! Per quanto riguarda Chris Bowler, ha partecipato alla manifestazione "Museo della Scienza Lates" il 26 settembre, sul tema del cambiamento climatico.
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