Il segreto del muschio svelato dal Cnr: così la superficie delle torbiere cattura il carbonio

Come facciano i muschi delle torbiere a catturare carbonio in ambienti saturi d’acqua, dove la disponibilità di anidride carbonica può risultare fortemente limitata, è un mistero che trova oggi una risposta grazie a una ricerca internazionale pubblicata sulla rivista scientifica New Phytologist. Per l’Italia, lo studio ha visto la partecipazione attiva dei ricercatori dell’Istituto di Ricerca sugli Ecosistemi Terrestri del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Iret), che hanno lavorato fianco a fianco con colleghi provenienti da Spagna, Francia, Germania, Stati Uniti e Giappone. La ricerca dimostra per la prima volta l’esistenza di una relazione diretta tra le proprietà chimiche delle superfici cellulari degli Sphagnum e le loro prestazioni fotosintetiche in condizioni sommerse, unendo due ambiti di indagine finora trattati quasi esclusivamente in modo separato: la chimica superficiale e la fisiologia della fotosintesi.

Le torbiere rappresentano ecosistemi di straordinaria importanza ecologica, occupando circa il 3% della superficie terrestre ma custodendo quasi un terzo del carbonio presente nei suoli del pianeta. Una fetta fondamentale di questa capacità di stoccaggio dipende proprio dai muschi del genere Sphagnum, veri e propri motori della formazione della torba. Per comprendere i meccanismi alla base dell'acquisizione del carbonio, il team di ricerca ha analizzato 20 specie di Sphagnum e quattro cloni coltivati in laboratorio, combinando l'analisi chimica delle pareti cellulari con misurazioni dettagliate della fotosintesi e della fluorescenza della clorofilla lungo un ampio gradiente di pH. I risultati evidenziano che le specie differiscono nella quantità di gruppi chimici reattivi presenti sulla superficie cellulare, e che una maggiore concentrazione di tali gruppi corrisponde a un'assimilazione di CO2 più elevata, mantenendo attiva la fotosintesi anche in condizioni di totale saturazione idrica.

Tra le specie analizzate, lo Sphagnum palustre L. ha mostrato una risposta particolarmente stabile nell'intero intervallo di pH esaminato, evidenziando una spiccata capacità di adattamento alle fluttuazioni ambientali. Come sottolinea Anna Di Palma, ricercatrice del Cnr-Iret e primo autore dello studio, se la chimica superficiale è stata a lungo studiata per comprendere processi come lo scambio ionico o il legame degli inquinanti, il nuovo lavoro dimostra che essa gioca un ruolo chiave anche nell'acquisizione del carbonio in ambienti acquatici. Con il riscaldamento globale, la degradazione delle torbiere rischia di trasformare questi preziosi serbatoi naturali in fonti di gas serra, rilasciando grandi quantità di anidride carbonica e metano nell'atmosfera e amplificando ulteriormente l'aumento delle temperature.

Oltre alla regolazione del ciclo del carbonio, la chimica superficiale dei muschi apre scenari applicativi di grande interesse per il biomonitoraggio e il trattamento delle acque, grazie al maggiore potenziale di legame dei metalli disciolti mostrato dalle specie più reattive. Inoltre, la stabilità osservata nei cloni coltivati in condizioni axeniche, cioè in assenza di microrganismi associati, apre la strada a nuove opportunità per lo sviluppo del Sphagnum farming e di programmi di coltivazione sostenibile. Comprendere queste dinamiche a partire dalla scala cellulare fino all'intero ecosistema permette di spiegare con maggiore precisione la distribuzione delle specie lungo i gradienti ambientali e di tutelare il ruolo cruciale delle torbiere nel bilancio climatico globale.

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