Una nuova valutazione degli ecosistemi

La fissazione dell’azoto è la principale fonte di azoto negli oceani, ed è un elemento chiave della produzione primaria alla base della rete alimentare. Questa è a sua volta collegata allo scambio di biossido di carbonio tra l’atmosfera e il mare, dove viene consumato durante la produzione di biomassa ed emesso durante la respirazione.

Il ferro può essere un nutriente limitante per la fissazione dell’azoto e/o la produzione primaria, e affluisce negli oceani principalmente tramite la sedimentazione delle polveri. La sedimentazione globale delle polveri, riflesso dell’aumentata desertificazione e del cambiamento nell’uso della terra, suscita l’interesse internazionale.

Con il finanziamento dell’UE, il progetto PROTEON (“Proteomic approaches to assess the oceanic nitrogen biogeochemistry”) sta sviluppando un approccio unico ad alta processività per collegare l’attività metabolica degli organismi alla loro identità in un determinato campione. L’analisi si basa sulle proteine e sugli isotopi naturali di carbonio e azoto presenti in un sistema modello.

Per sviluppare l’approccio ad alta processività si stanno studiando due colture batteriche e un campione da un lago meromittico (con strati di acqua che non si mescolano). Ad oggi l’attività del progetto ha visto la raccolta di dati metagenomici dal Lago Mahoney in Canada. Un manoscritto sul lavoro svolto sulla comunità microbica e il ciclo dello zolfo è stato pubblicato su Geobiology.

I ricercatori sono riusciti a sviluppare il metodo P-SIF (fingerprinting proteico con isotopi stabili) per gli isotopi di carbonio. Gli isotopi di azoto si sono dimostrati più problematici, ma il lavoro sta proseguendo per risolvere le difficoltà tecniche. I dettagli del lavoro sono stati comunque pubblicati sulla rivista sottoposta a valutazione inter pares Analytical Chemistry. Anche l’estrazione delle proteine dall’acqua marina è in programma per un’ulteriore risoluzione, e i ricercatori lavoreranno per aumentare la quantità di proteine per l’immissione in P-SIF.

P-SIF promette di essere uno strumento prezioso, messo a punto per valutare il collegamento tra i microrganismi marini e il loro ruolo nell’ecosistema. Questo nuovo metodo permetterà lo studio di microbi ancora sconosciuti che potrebbero essere fondamentali per comprendere i processi biogeochimici nell’ambiente.

Il trasferimento nello Spazio europeo della ricerca (SER) delle competenze incoraggiate e sviluppate in PROTEON significa poter valutare tematiche importanti a livello globale come i cambiamenti nell’impiego della terra. I nuovi metodi di valutazione ambientale potrebbero favorire l’eccellenza della ricerca europea e aumentarne la competitività.