Fitoplancton ricercato in assenza di peso
Ricercatori svizzeri hanno utilizzato un volo parabolico per studiare gli effetti dell'assenza di gravità sui processi biologici e fisici. A bordo c'era un esperimento dell'ETH di Zurigo che mira a chiarire l'influenza della gravità sul comportamento migratorio dei microrganismi acquatici.
? stato un esperimento insolito e ad alta quota: "Siamo riusciti a verificare un'ipotesi importante: le variazioni della gravità relativa, che si verificano costantemente nell'ambiente a causa della turbolenza dell'acqua, influenzano il comportamento dei microrganismi acquatici", afferma un soddisfatto Roman Stocker dopo quello che è stato il secondo volo di ricerca svizzero in assenza di gravità.
L'ETH, professore di idromeccanica e acque sotterranee, era presente con quattro ricercatori del suo team sabato scorso quando l'Airbus "A310 Zero-G" è decollato dall'aeroporto militare di Dübendorf in direzione sud e ha effettuato una serie di manovre paraboliche sopra il Mediterraneo. Durante ogni manovra, l'assenza di peso prevale per 22 secondi tra la salita e la discesa. I ricercatori dell'ETH hanno sfruttato questa rara opportunità per studiare l'influenza della gravità sulla fisiologia e sul comportamento di organismi che si trovano all'inizio della catena alimentare e che svolgono quindi un ruolo estremamente importante in molti processi ambientali.
Puntare sulle microalghe in migrazione
Si tratta di fitoplancton - alghe unicellulari fotosintetiche che abbondano nei mari e nei laghi. Durante il giorno, questi microrganismi nuotano sulla superficie dell'acqua verso la luce, mentre di notte migrano verso le profondità, dove ci sono più nutrienti. Il comportamento migratorio è rilevante dal punto di vista ecologico e di interesse per i ricercatori acquatici perché molte specie producono fioriture di fitoplancton che possono essere tossiche per i pesci e per l'uomo.
"Sappiamo che la turbolenza dell'acqua può ostacolare la migrazione del fitoplancton. Ma la causa non è ancora nota", spiega Stocker. Lui e il suo team ipotizzano che i piccoli vortici presenti nell'acqua facciano oscillare le singole cellule, facendo sì che la loro gravità percepita cambi costantemente rispetto alla direzione di nuoto. Questa ipotesi si basa su precedenti esperimenti di laboratorio con turbolenze artificiali. Con il volo parabolico di sabato, i ricercatori hanno ora testato come il cambiamento di gravità influenzi il comportamento migratorio del fitoplancton.
Filmare e misurare l'attività genica in parallelo
A questo scopo, il gruppo di Stocker ha allestito un dispositivo sperimentale nel "Zero-G-Flyer" che consente di filmare le cellule microscopicamente piccole mentre nuotano senza peso e di misurare l'espressione genica in parallelo in risposta ai cambiamenti di gravità.
Ci vorrà ancora del tempo prima che i dati vengano analizzati completamente. "Speriamo di ottenere informazioni preziose su uno dei microrganismi più importanti della Terra. Idealmente, ci mostreranno i meccanismi con cui il fitoplancton reagisce alla turbolenza e ai cambiamenti di gravità percepiti, in modo da poter prevedere meglio i numerosi processi ambientali di cui questi minuscoli organismi sono responsabili", afferma Stocker.
Il volo parabolico è stato organizzato dall'iniziativa "Swiss Parabolic Flights" dell'Università di Zurigo.