Il BUM testato con successo nel Mar Rosso e alle Hawaii

Il microscopio subacqueo, il bacio segreto e le guerre dei coralli (VIDEO)

Scoperto come la alghe invadono le barriere coralline sbiancate

[14 luglio 2016]

Microscopio subacqueo 1 a

Un team di scienziati israeliani delle università di Haifa e Bar-Ilan  e dell’Interuniversity Institute for Marine Sciences di Eilat  e della Scripps Institution of Oceanography dell’università della California San Diego ha inventato un nuovo microscopico che sta rivelando particolari mai visti prima del mondo sottomarino. I ricercatori raccontano nello studio “Underwater microscopy for in situ studies of benthic ecosystems”, pubblicato su Nature Communications, come è stato realizzato e come opera questo microscopio subacqueo, che permette di studiare direttamente sul fondale – a livello millimetrico – il comportamento della vita marina marina e dicono di aver osservato «guerre territoriali di coralli, polipi del corallo che si “baciano”, e molto altro ancora».

Alla Scripps Institution of Oceanography spiegano che Molti importanti processi biologici in mare avvengono su scala microscopica, ma quando gli scienziati rimuovono gli organismi dal loro habitat naturale per studiarli in laboratorio, gran parte delle informazioni e loro contesto vanno persi». Il nuovo microscopio subacqueo naxce proprio dal tentativo di superare questo problema, rendendo possibile studiare  i  microrganismi marini nel loro ambiente naturale senza disturbarli.

Il Benthic Underwater Microscope (BUM) è un sistema composto da due parti:  un computer subacqueo con una interfaccia subacquea collegata o legato ad una microscopic imaging unit,  pensato per studiare soggetti marini con risoluzione quasi a ivello di micron.

Uno degli autori dello studio, Andrew Mullen della Jacobs School of Engineering della Scripps spiega che «Questo microscopio sottomarino è il primo strumento per immagini del fondo marino a queste piccole scale. Il sistema  è in grado di vedere piccole caratteristiche subacquee piccole, come singole cellule». Jules  Jaffe,  del Jaffe Laboratory for Underwater Imaging della Scripps, aggiunge: «Per capire l’evoluzione dei processi dinamici che si svolgono in mare, abbiamo bisogno di osservarli ad una scala adeguata».

Per testare le performances  della nuova tecnologia nel catturare i processi su piccola scala che si svolgono sott’acqua, i ricercatori hanno utilizzato l’imaging system per visualizzare polipi dei coralli di dimensioni millimetriche al largo della costa di Israele, nel Mar Rosso, e al largo di Mau,  nelle Hawaii. Durante i test nel Mar Rosso, hanno utilizzato il BUM per riprendere le interazioni di due coralli di specie differenti posti vicini l’uno all’altro: «Le immagini hanno rivelato processi su micro-scala nei quali  i coralli emettono filamenti simili a stringhe he secernono  enzimi dalla loro cavità dello stomaco per condurre una battaglia chimica a tappeto per distruggere il tessuto di altre specie in una competizione per lo spazio sul  fondo marino». Quando i ricercatori hanno messo coralli della stessa specie uno accanto all’altro non hanno emesso questi fluidi gastrici. «Sono in grado di riconoscere l’amico rispetto al  nemico»,  ha detto Mullen.

I ricercatori hanno anche girato un video che mostra i polipi vicini su una singola colonia di corallo che  si “abbracciano”, un fenomeno sconosciuto che i ricercatori hanno subito chiamato il “bacio” dei polipi del corallo.

Dopo i  ricercatori hanno testato il BUM a Maui per studiare direttamente sul fondale uno dei più grandi eventi di sbiancamento dei coralli mai registrato, che si verifica quando le alghe unicellulari che vivono all’interno del polipo di corallo fuoriescono a causa delle temperature oceaniche elevate. I coralli sbiancati di recente sono ancora vivi, ma così indeboliti da essere rapidamente invasi e ricoperti da un tappeto di alghe filamentose.

Utilizzando il microscopio subacqueo, il team di ricerca ha osservato uno schema a nido d’ape, fino ad ora non conosciuto, della colonizzazione algale iniziale e una crescita nei settori tra i singoli polipi dei coralli durante sbiancamento dei coralli. Questi risultati forniscono informazioni su un processo che una delle co-autrici dello studio, l’ecologa marina della Scripps Jennifer Smith ,  ha chiamato “succession of algae”, durante il quale inizialmente le piccole alghe filamentose si depositano sui crinali tra i polipi dei coralli e alla fine soffocano il tessuto vivente. Le immagini hanno dimostrato che, nel corso di un evento di sbiancamento, le alghe sono in grado di invadere attivamente i coralli viventi.

Tali Treibitz, che lavora alla Charney school of marine science dell’università di Haifa, evidenzia che «Questo strumento fa parte di una nuova tendenza nel campo della ricerca oceanica per portare il laboratorio nell’oceano, invece di portare l’oceano in laboratorio». Attualmente, dopo il successo dei primi test, Jaffe e Mullen stanno preparando il BUM per scattare foto di particelle microscopiche in acqua vicino la superficie del corallo e per studiare come il flusso dell’acqua sopra i coralli permetta loro di scambiare i gas necessari per respirare.

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