14.6.12

Tara Oceans: un tesoro scientifico

D.Sauveur/Tara Expéditions


Iniziata a settembre 2009, l’ottava spedizione di Tara (Tara Oceans) ha come scopo determinare, durante un tour mondiale di due anni e mezzo con 50 tappe, l’effetto del riscaldamento globale sui sistemi planctonico e corallino. Un centinaio di scienziati di tutto il mondo ha preso parte all’avventura. Il primo bilancio della spedizione supera ogni aspettativa. Ma i risultati chiave non saranno noti prima di qualche anno.

Un’odissea di 938 giorni in mare – dal Mediterraneo all’Atlantico, dall’oceano Indiano al Pacifico, fino all’Antartico – e, alla fine dell’avventura, un grido di gioia: «Missione compiuta!». È proprio questo il ritornello intonato in questi giorni dai 70 membri dell’equipaggio e dai 126 scienziati di 35 nazionalità che, dal 2009, hanno vissuto insieme a bordo di Tara (e a terra).

Lo scopo ambizioso di questa spedizione appoggiata dal CNRS (Centro nazionale per la ricerca scientifica), l’EMBL (Laboratorio europeo di biologia molecolare) e il CEA (Commissariato per l’energia atomica e le energie alternative) e da numerosi attori pubblici e privati, coordinata dal biologo Eric Karsenti, responsabile scientifico della spedizione, e da Etienne Bourgois, armatore e presidente di Tara, era chiaro: lo studio degli ecosistemi planctonici nei due emisferi, e di tutti gli oceani, allo scopo di rilevare i preziosi genomi, ma anche gli insiemi corallini. Formato da organismi, animali, piante, alghe, virus e batteri alla deriva, il plancton (dal greco planktos = derivante, errante), essenziale tassello dei cicli climatici e biogeochimici del globo, rappresenta l’80% degli organismi unicellulari apparsi sulla Terra 2,7 miliardi di anni fa. Da qui l’entusiasmo di Eric Karsenti, incentivato dalle ultime frontiere dell’ignoto… «L’idea era quella di comprendere meglio l’origine del plancton, le sue evoluzioni, i suoi movimenti da un oceano all’altro. Quale era la sua distribuzione e la sua biodiversità? Tutti i suoi regni erano interconnessi? Come influiva l’ambiente – temperatura, salinità, acidità e parametri psico-chimici – su queste rare creature?» Per dare una risposta, Tara Oceans ha fatto appello a un esercito di esperti in genomica, imaging quantitativo, biologia, biogeochimica, biogeografia, oceanografia, biofisica, genetica e bioinformatica... Una interdisciplinarità rara. «È stata proprio questa la forza di tale spedizione, il suo apporto rivoluzionario», insiste Eric Karsenti.

CTD - Tara Expéditions

Nel 1997, la NASA aveva fornito la prima stima mondiale sulla produzione clorofilliana di plancton, precisandone il ruolo di regolatore dell’aria terrestre grazie ai suoi processi di fotosintesi. Tara Oceans ha consolidato l’insieme di conoscenze grazie all’enorme quantità di dati raccolti dalla goletta. I ricercatori hanno prelevato 27 000 campioni: un passo da gigante nell’ordine dell’infinitamente piccolo. Da lì la scoperta di un panorama, fino ad allora ignoto, del plancton. Se, fino ad oggi, sono stati scoperti 500 000 organismi planctonici, «rimane ancora da scoprire il 95% dei microorganismi», precisa Eric Karsenti.
«I nostri metodi in bio-informatica ci hanno permesso di constatare che, a livello di batteri, c’erano tra di loro, da una stazione all’altra, attività metaboliche molto differenti», aggiunge Eric Karsenti. È stato a questo livello che si è reso indispensabile l’obiettivo di una modellizzazione degli ecosistemi, possibile grazie alle numerose stazioni. «La costituzione di tali modelli è essenziale. Può consentire di anticipare l’evoluzione dell’oceano, l’organizzazione negli ecosistemi e la loro ripartizione geografica. Sono molto utili per l’aumentata acidificazione e il riscaldamento globale», stima il biologo specialista di protisti Colomban de Vargas (CNRS).

Glider - V.Hilaire/Tara Expéditions

Mentre gli ecosistemi subiscono pressioni di tutti i tipi, Tara Oceans ha permesso di misurare meglio la risposta della vita marina ai cambiamenti climatici. «La distribuzione dei microorganismi è in parte determinata dall’ambiente, la latitudine e le correnti», ricorda Eric Karsenti. «Tali modelli devono poter aiutare a predire l’evoluzione della vita marina in funzione delle variazioni climatiche». D’altro canto, con l’aiuto di alianti muniti di rivelatori e di boe derivanti, sono stati condotti degli esperimenti, in particolare nelle acque del Pacifico ricche di azoto e polvere di plancton, per delineare meglio come il plancton e il corallo si siano evoluti in funzione dell’ambiente.
«Abbiamo constatato che il plancton era colonizzato da un numero gigantesco di virus, e che si era adattato al riscaldamento, continuando a fabbricare la metà dell’ossigeno, a captare la metà di CO2, e quindi a ridurre l’effetto serra», aggiunge Eric Karsenti. «Alla fine, abbiamo un’idea più precisa della sua biodiversità, della sua complessità.
Dal 60 all’80% dei geni e bacilli analizzati fino ad ora grazie a Tara Oceans, era ancora sconosciuto.
Questi sono dati di capitale importanza, poiché qualunque variazione nella composizione del plancton può avere un impatto sull’equilibrio gassoso del pianeta».


UN BUONO STATO DI SALUTE GENERALE DELLA SCOGLIERA CORALLINA ESPLORATE

Tara Oceans si era fissata come obiettivo anche quello di “misurare la pressione” degli ecosistemi corallini. Una sfida enorme per la spedizione. Sono stati studiati non meno di 102 siti, tra i quali Djibouti, Saint-Brandon, Mayotte e le isole Gambier, che hanno rivelato un buono stato di salute generale dei coralli analizzati. Nonostante la loro notoria resistenza agli stress termici e agli aumenti di temperatura, l’acidificazione degli oceani o l’invasione qua e là di stelle marine sono fattori preoccupanti. Le analisi in corso diranno se i coralli possono sopportare eventuali nuovi rialzi di temperatura.

F.Benzoni/Tara Oceans

Tara Oceans avrà consentito altre scoperte stupefacenti, dalle quali emerge un dato negativo: durante il passaggio in Antartide, lo scorso gennaio 2011, la goletta ha rilevato un’ incredibile presenza di plastica in questa parte recondita del globo. I campioni raccolti contenevano tra 956 e 42 826 pezzi di plastica per chilometro percorso. Risultati carichi di conseguenze. Sono in corso varie analisi per valutare i rischi di tale inquinamento per la salute umana, gli animali, gli uccelli e i mammiferi marini.
«Tara Oceans è stata, sotto tutti i punti di vista, una spedizione rivoluzionaria. L’analisi dei prelievi richiede un lavoro immenso almeno per i prossimi vent’anni», sottolinea il coordinatore scientifico Gaby Gorsky. La spedizione continua ora in laboratorio.

ALCUNE IMPORTANTI SCOPERTE

Micro-organismi
In arrivo una nuova banca mondiale di dati raccolti a bordo per delineare meglio la regolazione globale del clima terrestre.

Genomi
Scoperta una diversità inedita di contenuti in geni planctonici, soprattutto a livello di fitoplancton.

Fecondazione degli oceani
Un campionario spettacolare su vasta scala. Le analisi sono in corso tramite imaging e genomica.

Missione corallo
La messa in risalto di una grande dinamica di popolazioni coralline e la scoperta di dieci nuove specie, in particolare nelle isole Gambier.

F.Benzoni/Tara Oceans