Tara Oceans la spedizione scientifica partita nel settembre del 2009 da Lorient in Francia, con lo scopo di sondare e studiare gli oceani globali e la vita microscopica marina, viaggiando intorno al mondo (rientro previsto nel maggio del 2012), ha ormai effettuato oltre la metà del suo tragitto e raccolto importanti dati sulla vita microscopica marina. Al lavoro vi è un’equipe internazionale e multidisciplinare (come mai prima), composta da un centinaio di ricercatori di tutto il mondo (oceonografi, ecologi, biologi e fisici) riuniti in un consorzio scientifico (Oceans) che agisce sotto la direzione del prestigioso European Molecular Biology Laboratory (EMBL, Heidelberg, Germania) e di cui fanno parte 50 laboratori di 15 diverse nazioni, con la partecipazione, per l’Italia, della Stazione Zoologica Anton Dohrn di Napoli e dell’Università di Milano-Bicocca.
E proprio a Napoli – dove il veliero Tara era approdato nell’ottobre del 2009 - i coordinatori scientifici di Tara Oceans si sono riuniti, presso l’Istituto fondato da Anton Dohrn nella settimana del 6-10 Giugno, 2011 per definire la strategia di campionamento per i prossimi mesi e continuare le collaborazioni scientifiche in atto.
Tara Oceans è, di fatto, il primo tentativo di un censimento planetario del plancton marino che combina in maniera innovativa approcci che vanno dalle misure chimico-fisiche alla genomica. L'obiettivo principale è quello di conoscere meglio gli ecosistemi marini, recensendone le specie (di cui moltissime ancora sconosciute), e comprendere le interazioni tra loro e con l'ambiente in cui vivono.
Conoscere il plancton significa prendere il polso del nostro pianeta poiché esso gioca un ruolo determinante nel clima. Le popolazioni di questi microorganismi sono infatti influenzate da variazioni climatiche ma possono a loro volta incidere su di esse, modificando l'assorbimento del carbonio da parte degli oceani, i quali rimuovono dall’atmosfera circa un quarto delle emissioni di carbonio prodotto dalle attività umane. L’avventura conoscitiva avviata con questa spedizione è dunque di assoluto rilievo.
Sul veliero Tara, (un due alberi a vela in alluminio, lungo 36 metri) sono stati creati dei veri e propri laboratori scientifici per effettuare misure in alto mare. Tara nel 2009 è diventato un fondo di dotazione a scopo non lucrativo per finanziare ricerche scientifiche relative all’impatto del riscaldamento globale sugli ecosistemi, sensibilizzare il pubblico sulle questioni ambientali e diffondere la conoscenza scientifica a fini educativi. Parallelamente a questo, il consorzio scientifico Oceans si occupa invece della raccolta e gestione dei campioni e della ricerca scientifica, che spazia dall’analisi dei parametri ambientali (chimico-fisici), dei dati metagenomici e metatrascrittomici, alla raccolta di immagini, alla creazione di database e infine alla bioinformatica.
La spedizione ha già coperto un notevole spettro di latitudini (e quindi di biomi), dal Nord Atlantico al Mediterraneo e all’Oceano Indiano fino al Mare di Weddell, in Antartide, e si appresta ora ad attraversare il Pacifico tropicale. Il set di dati già raccolto è unico al mondo per ricchezza di informazioni e copertura geografica.
Il notevole contributo italiano alla missione viene grazie alla partecipazione della Stazione Zoologica Anton Dohrn, Napoli e Università di Milano-Bicocca
Con le sue profonde radici nella tradizione degli studi di biologia marina a partire dalla fine del secolo XIX e aperta allo sviluppo delle più moderne tecnologie per lo studio del plancton - da quelle di microscopia elettronica ai nuovi strumenti molecolari e bioinformatici - la Stazione Zoologica Anton Dohrn svolge in Tara un ruolo fondamentale.
La conoscenza di base sugli organismi microscopici marini, la loro biologia, i loro rapporti con l’ambiente e le loro interrelazioni, oggetto di studi alla Stazione Zoologica, fornisce infatti le fondamenta interpretative della valanga di dati molecolari che verrà prodotta da Tara.
Fra le domande di base che saranno affrontate ci sono quelle relative alla effettiva diversità dei microscopici organismi del plancton, a tutt’oggi in gran parte sconosciuta a dispetto del suo ruolo fondamentale nell’equilibrio della terra e del suo enorme potenziale biotecnologico (gli organismi del fitoplancton e dello zooplancton marino giocano in mare aperto il ruolo di primaria importanza svolto sulle terre emerse, in modo ben più evidente, dalle foreste, dai prati e dagli animali erbivori).
Il dataset di Tara fornirà inoltre una base preziosa per studi mirati a comprendere la distribuzione biogeografica degli organismi del plancton. L’oceano è apparentemente un ambiente senza confini, ma è vero?
Alcuni processi biologici ed ecologici studiati alla Stazione Zoologica, quali ad esempio la fenologia del plancton, il ruolo e la frequenza degli eventi sessuali nelle diatomee (microrganismi unicellulari vegetali racchiusi in bellissime ‘scatole’ di vetro trasparente) le risposte fisiologiche alle condizioni di luce, potranno essere studiati su scala globale e attraverso la combinazione di osservazioni, studio di geni e della loro espressione, quest’ultima testimone delle attività in corso in questo importante comparto degli ecosistemi marini.
Inoltre, il ruolo giocato dai batteri, sia fotosintetici che non, nel funzionamento del pianeta, la loro distribuzione e concentrazione, nonché il loro funzionamento sono oggetto di studio alla Stazione Zoologica tramite l’uso di strumenti di avanguardia quali la citometria a flusso.
In pratica, un’occasione unica per scoprire, con lenti microscopiche e molecolari, la vita della parte più misteriosa del mare.
Uno dei compiti svolti inoltre dalla Stazione Zoologica (SZN) è il co-coordinamento per l’oceanografia fisica e la modellistica numerica (simulazioni di popolazioni di plancton e dell’ambiente fisico in cui vive). La spedizione si caratterizza, infatti, per un’accurata scelta dei siti di campionamento, definita in tempo reale da un team altamente interdisciplinare sulla base dell’elaborazione di informazioni di tipo satellitare (mappe di temperatura, altezza del mare e clorofilla) e della conoscenza dell’oceanografia della regione.
La spedizione scientifica Tara Oceans sta consentendo anche la raccolta di una mole di dati senza precedente proveniente da scogliere coralline in zone remote e poco note dei nostri oceani. L’Università di Milano-Bicocca è il polo di coordinamento della ricerca sulle scogliere coralline all’interno del consorzio OCEANS.
Un gruppo internazionale di ricercatori è coinvolto in diverse linee di ricerca volte a capire il funzionamento dei meccanismi che regolano lo stato di salute, la crescita e la biodiversità delle scogliere coralline sul nostro pianeta. L’ateneo milanese è anche il centro che si occupa delle ricerche sulla biodiversità e biogeografia dei coralli costruttori di scogliera nell’indopacifico. I campionamenti condotti fino ad oggi in Oceano Indiano hanno già consentito la scoperta di nuove specie e lo studio in diretta del fenomeno dello sbiancamento dei coralli, cioè del dannoso “divorzio” tra plancton e coralli causato da diversi fattori tra cui l’innalzamento della temperature dell’acqua.
Le scogliere coralline, ecosistemi complessi e ricchissimi di vita, sono il risultato di una simbiosi tra il plancton e i coralli. Esse rappresentano un importante patrimonio naturalistico del nostro pianeta ed una risorsa economica non solo per le nazioni ai tropici ma anche per paesi, come l’Italia, che ne sfruttano direttamente o indirettamente le risorse. Oggi le scogliere coralline sono minacciate da numerosi fattori a scala globale e locale, molti dei quali causati direttamente dall’uomo.
La nostra comprensione dei delicati equilibri che portano al funzionamento dell’ecosistema corallino è ancora incompleta così come la conoscenza dell’effettiva diversità di organismi e molecole potenzialmente utili che sono parte di esso. Con le nuove tecnologie oggi disponibili molto può essere fatto per quantificare e comprendere come gestire queste risorse.
L’imponente massa di dati e campioni raccolti durante le diverse tappe della spedizione Tara in ambiente di scogliera terranno i ricercatori del Consorzio Oceans occupati per il prossimo decennio. L’ateneo di Milano-Bicocca è il primo in Italia a investire risorse nello studio degli ecosistemi marini tropicali che, pur non facendo parte del nostro patrimonio naturalistico nazionale, sono intensamente sfruttati dagli italiani come risorsa economica, per esempio per la pesca e il turismo.
Per approfondimenti: http://oceans.taraexpeditions.org/?id_page=1