La vita prospera a circa 10.000 metri di profondità nel mare della Kamchatka.

I mari che circondano la penisola di Kamchatka nascondono due delle fosse marine più profonde e lunghe del pianeta. Sono l'espressione orografica della tettonica a placche responsabile del potente terremoto che si è verificato mercoledì scorso nell'estremo oriente della Russia. Una missione scientifica ha ora scoperto che ospitano anche gli ecosistemi più profondi della Terra. I risultati di una trentina di immersioni subacquee, pubblicati mercoledì su Nature , mostrano come diversi esseri viventi complessi vivano in un ambiente ricco di metano e idrogeno solforato, povero di ossigeno e, naturalmente, dove non arriva nemmeno un raggio di luce.

Al largo della Kamchatka, in mare aperto, si trova la Fossa delle Curili-Kamchatka, un abisso lungo 2.100 chilometri che si estende a sud del Giappone. Formando un angolo di quasi 45°, incontra la parte occidentale della Fossa delle Aleutine, che si estende dall'Alaska, formando una fessura nella terra che si estende per altri 2.900 chilometri. Ecco alcune delle aree più profonde del pianeta dopo la Fossa delle Sirene nella Fossa delle Marianne .

La sua origine risiede nel fatto che in questa regione si incontrano fino a sei diverse placche tettoniche . La fossa delle Curili-Kamčatka, ad esempio, è il risultato della collisione tra la placca del Pacifico e la placca di Okhotsk sotto la pressione settentrionale della placca nordamericana. Si ritiene che questa subduzione sia alla base del terremoto di magnitudo 8,8 di mercoledì. Questa dinamica crea buchi nella crosta terrestre che raggiungono profondità di 9.578 metri. Laggiù, senza luce né ossigeno, non ci si aspetterebbe la vita, ma hanno scoperto che esiste; ed è molto complessa, abbondante e diversificata.

"Abbiamo trovato molluschi e siboglinidi a un'ampia gamma di profondità", afferma il ricercatore Vladimir Mordukhovich del Centro Scientifico Nazionale AV Zhirmunsky per la Biologia Marina (Russia) e coautore dello studio pubblicato su Nature in una e-mail. I siboglinidi sono animali poco conosciuti che vivono in tubi sul fondale marino. Sono stati trovati nella cosiddetta Valle del Dolce Inverno – la parte più grande delle due fosse non era mai stata esplorata fino ad ora e non ha un nome – a una profondità di 9.533 metri. In un'altra area, che i ricercatori hanno chiamato Campo di Cotone per la loro sorprendente somiglianza, hanno trovato una concentrazione ancora più profonda (9.566 metri) di queste creature, con fino a 5.813 siboglinidi per metro quadrato.

A quote leggermente più elevate, hanno registrato diverse specie di bivalvi che assomiglierebbero alle cozze bianche, se non fosse per il fatto che le cozze non esistono a 8.764 metri sotto il livello del mare. Inoltre, queste creature appena scoperte sono chemiosimbiotrofe: "Ricevono carbonio organico da microrganismi simbionti in grado di assimilare metano o di utilizzare composti ridotti, in particolare zolfo", spiega Mordukhovich. Hanno anche trovato varie specie di gasteropodi e, molto più in alto, i primi pesci di profondità.

Megan Du, dell'Istituto di Scienza e Ingegneria delle Acque Profonde (IDSSE) dell'Accademia Cinese delle Scienze e prima autrice della ricerca, spiega come queste creature sopravvivano grazie all'azione di altri organismi microscopici: "I microbi simbiontici all'interno di questi animali utilizzano l'energia ottenuta dall'ossidazione dell'idrogeno solforato o del metano per sintetizzare composti organici", spiega Du. La CO₂ raggiunge il fondale marino sotto forma di materia organica. "Il metano presente nei sedimenti è il risultato della riduzione microbica della CO₂ derivata dalla materia organica sedimentaria, mentre l'idrogeno solforato ha origine dall'ossidazione del metano e dalla riduzione dei solfati", spiega la ricercatrice.

Si tratta quindi di ecosistemi basati sulla metanogenesi, i più profondi finora scoperti. Questo lavoro si basa su 30 immersioni effettuate dal Fendouzhe , il sommergibile dell'IDSSE e simbolo della fiorente esplorazione oceanica cinese. Ma ciò significa che hanno esplorato solo pochi chilometri degli oltre 5.000 chilometri coperti dalle due fosse. I ricercatori ritengono che ci debba essere molta più vita laggiù, molta più fauna chemiosintetica che è riuscita a prosperare in condizioni così estreme.

La vita nella “zona della morte”

La scoperta ha implicazioni significative per la nostra comprensione del ciclo profondo del carbonio. Le analisi isotopiche indicano che il metano in questi ambienti è prodotto dall'attività microbica negli strati sedimentari profondi, che potrebbe sequestrare quantità sostanziali dell'elemento, formando depositi di metano, possibilmente sotto forma di idrati di gas. Una nota dell'Accademia Cinese delle Scienze sostiene che questa scoperta sfida la visione convenzionale secondo cui gli ecosistemi oceanici più profondi siano sostenuti principalmente da materia organica particolata derivata dalla superficie. I nuovi risultati suggeriscono, invece, che potrebbero essere sostenuti da "una fonte di carbonio proveniente dal sottosuolo profondo", afferma la nota.

Il professor Douglas Bartlett, della Scripps Institution of Oceanography dell'Università della California, San Diego (USA), considera questo lavoro "scioccante". Sostiene: "Perché riporta un'enorme distribuzione - su 2.500 km! - di comunità chemiosintetiche nella Fossa delle Curili-Kamchatka, una delle fosse meno studiate sulla Terra, e perché le comunità sono state trovate molto profonde". Bartlett, microbiologo, ha partecipato alla missione Deepsea Challenge , che ha portato il regista e oceanografo James Cameron nel marzo 2012 nel terzo punto più profondo della Terra: la Fossa della Sirena, nelle Isole Marianne. Lì, hanno trovato tracce di tappeti batterici. Ma niente a che vedere con gli ecosistemi che si trovano ora, che vivono nelle profondità adaliche. Questo termine, usato per indicare gli ecosistemi marini più profondi, deriva dal francese hadal , zona della morte, che si riferisce al dio greco degli inferi, Ade.

"Hanno acquisito solidi dati geochimici e isotopici che supportano la presenza diffusa di microbi che generano metano e microbi capaci di ossidazione anaerobica [in assenza di ossigeno] del metano in associazione sintrofica [che si nutrono del metabolismo di altri organismi] con batteri solfato-riduttori", osserva Bartlett. Questa particolare forma di metanogenesi è di grande rilevanza per lo scienziato americano, che non è stato coinvolto nella nuova ricerca: "L'articolo sottolinea anche le fasi distintive del metano presenti a profondità adonali e postula che le emanazioni fredde adonali potrebbero formarsi con un meccanismo diverso da quello presente a profondità inferiori". Se confermato, staremmo quindi esaminando un modo alternativo di sostenere la vita in quella che etimologicamente viene chiamata "la zona della morte".