Cosa c’è dietro il mistero della neve colorata?

Vi è mai capitato di osservare una grande distesa di neve rossa?

Molto probabilmente no, a meno che non siate stati sugli alti sistemi montuosi dell’Himalaya (Nepal), dell’Alaska (USA), dell’Altai (Russia) o della Patagonia (Cile).

Quello della neve rossa o rosa (Fig. 1) è un fenomeno naturale noto da secoli, che però il riscaldamento globale ha esasperato. La strana colorazione è dovuta ad alghe unicellulari di diversa specie appartenenti a tre generi principali: Coenochloris, Chloromonas e Chlamydomonas.

Figura 1 – Fotografia del fenomeno naturale della neve rossa.

Si tratta di microrganismi che vivono nella neve e che in primavera, attraverso le acque di fusione, migrano in superficie, moltiplicandosi ed eseguendo la fotosintesi. Più di 100 specie di alghe delle nevi sono state segnalate nel mondo (Fig. 2) e sono principalmente alghe verdi o cianobatteri. Le alghe delle nevi sostengono comunità animali e batteriche tolleranti al freddo su campi innevati e ghiacciai. L’ecologia delle alghe di neve è importante per la comprensione dell’ecosistema glaciale.

Figura 2 – Mappa globale in cui sono segnalate le catene montuose in cui è possibile osservare il fenomeno della neve rossa dovuta alle alghe delle nevi.

Una delle specie più studiate è la Chlamydomonas nivalis (Fig. 3) caratterizzata dalla produzione di pigmenti della famiglia dei carotenoidi, come l’astasantina, che ne determinano il classico colore rosso. Da un punto di vista cellulare, la produzione di questi pigmenti funge da protezione/catalizzatore solare poiché assorbono i raggi UV, riscaldano gli organismi e i loro dintorni ed aumentano l’acqua di fusione, favorendo così la loro proliferazione.

Figura 3 – Fotografia al microscopio delle cellule di microalghe di neve appartenenti alla specie Chlamydomonas nivalis.

Sebbene la neve rossa rappresenti un fenomeno naturale estremamente curioso ed interessante, il ruolo delle alghe pigmentate rosse nella fusione dei ghiacci al Polo Nord è stato sottovalutato da molti esperti. Infatti, secondo uno studio pubblicato recentemente su Nature Communications, gli organismi unicellulari che tingono i ghiacci sarebbero responsabili, nelle stagioni più calde, di una riduzione del 13% dell’albedo, ossia la capacità delle superfici ricoperte da nevi e ghiacci di riflettere la luce solare. Infatti, la colorazione rosa-scarlatta delle spore di queste alghe assorbe calore e abbassa il potere riflettente dei ghiacci, accelerandone lo scioglimento soprattutto in estate, quando la superficie è coperta dal sottile strato di acqua liquida in cui l’alga prolifera. Con l’aumento della fusione, le alghe rosse trovano un habitat ideale per la riproduzione, che a sua volta aumenta lo scioglimento dei ghiacci, in un ciclo autoalimentato.

Inoltre, analogamente ad altri microrganismi estremofili, microalghe e cianobatteri delle nevi hanno sin da subito attratto l’attenzione dei biotecnologici per la produzione dei pigmenti assorbenti la radiazione UV e per i meccanismi cellulari in grado di permettere loro di sopravvivere a temperature estremamente basse.

Infatti, molte aziende specializzate nel settore farmaceutico e cosmetico, come ad esempio la Galénic o la Mibelle Biochemistry, hanno creato e messo in commercio dei prodotti innovativi a base di carotenoidi, antiossidanti, glicoproteine antigelo e polifenoli estratti dalle alghe delle nevi.

Nicola Di Fidio

Sitografia

Bibliografia

  • Takahiro Segawa, Ryo Matsuzaki, Nozomu Takeuchi, Ayumi Akiyoshi, Francisco Navarro, Shin Sugiyama, Takahiro Yonezawa & Hiroshi Mori. Bipolar dispersal of red-snow algae. Nature Communications, volume 9, article number: 3094, 2018.

Crediti immagini

  • http://www.sensidelviaggio.it/la-creme-di-galenic-i-segreti-delleccellenza-farmaceutica/
  • https://lorraineglessner.wordpress.com/2014/04/25/friday-fragments-2/
  • http://www-es.s.chiba-u.ac.jp/~takeuchi/snowalgae.html
  • Takahiro Segawa, Ryo Matsuzaki, Nozomu Takeuchi, Ayumi Akiyoshi, Francisco Navarro, Shin Sugiyama, Takahiro Yonezawa & Hiroshi Mori. Bipolar dispersal of red-snow algae. Nature Communications, volume 9, article number: 3094, 2018.

Nicola Di Fidio, Ph.D. student
Department of Chemistry and Industrial Chemistry – University of Pisa
Via G. Moruzzi 13 – 56124 Pisa
MSc. in Industrial and Environmental Biotechnologies
Mob: +39 3299740251
Primary e-mail: nicola.difidio91@gmail.com
Secondary e-mail: n.difidio@studenti.unipi.it

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