Batteri possono catalizzare la formazione di pioggia e grandine

I chicchi di grandine altro non sono che pezzi di ghiaccio che vanno man mano ingrandendosi per via dell'accumulo di cristalli e gocce d'acqua. Spesso questo processo inizia con l'aggregazione dei cristalli di ghiaccio attorno ad un nucleo, costituito generalmente da pollini o polvere atmosferica, ma i ricercatori dell'Università del Montana hanno scoperto che il nucleo dei chicchi di grandine può essere costituito anche da materia organica, più precisamente batteri.
La ricerca, presentata al meeting del 24 maggio dell' American Society for Microbiology, mostra come alcuni batteri possano dare il via alla formazione dei chicchi di grandine, e supporta l'idea che gli organismi biologici possano avere un effetto diretto e importante sulle nubi.
"Non sappiamo ancora, su una scala globale, quanto siano importanti questi processi" spiega Anthony Prenni, ricercatore della Colorado State University che non ha partecipato alla ricerca, "ma entro pochi anni avremo una comprensione molto migliore di questo fenomeno".
Alexandr Michaud ed il suo team hanno verificato le loro ipotesi sulla formazione dei cristalli di grandine in occasione di una tempesta estiva verificatasi a Bozeman, Montana, nel 2010. Durante la tempesta sono stati osservati chicchi di grandine grossi quanto una palla da golf, 27 dei quali sono stati raccolti e analizzati dai ricercatori. "Ho realizzato improvvisamente che nessuno ha pensato a studiare i chicchi di grandini in termini biologici" spiega Michaud.
I chicchi di grandine sono stati sezionati assieme a centinaia di altri chicchi di dimensioni minori raccolti durante un'altra tempesta nel luglio dello stesso anno, scoprendo che il nucleo di ogni chicco di grandine può arrivare a contenere fino a 1.000 cellule biologiche in un solo millilitro d'acqua ottenuta dallo scioglimento dei cristalli di ghiaccio.
Il processo di formazione dei chicchi di grandine attorno ad una popolazione di batteri avverrebbe in questo modo: i batteri fungono da "nucleatori", attorno ai quali si aggregano i cristalli di ghiaccio. Una goccia di acqua pura congela ad una temperatura dell'aria pari o inferiore ai -40°C, ma se aggiungiamo delle particelle estranee le gocce possono raggrupparsi attorno ad esse e iniziare a ghiacciare anche a temperature di -15°C.
Alcuni batteri, addirittura, sarebbero in grado di catalizzare la nucleazione del ghiaccio a soli -2°C, secondo quanto sostiene Michaud. Nei chicchi di grandine analizzati dai ricercatori, i batteri hanno favorito la nucleazione consentendo la formazione di cristalli di ghiaccio ad una temperatura compresa tra i -8,5°C e 11,5°C.
Non è una grossa novità che alcuni batteri possano innescare il processo di formazione della grandine: già negli anni '80 si era ipotizzato che alcuni microrganismi potessero agire da "calamite per l'acqua", attorno ai quali si aggregherebbero cristalli di ghiaccio formatisi a temperature relativamente alte.
"Ma trovare batteri nei nuclei di ghiaccio della neve o della grandine è diverso dal dire che siano responsabili per la formazione del ghiaccio" chiarisce Noah Fierer, ricercatore della University of Colorado. "Potrei dire questo: dal punto di vista di un microbiologo, mi piacerebbe credere che i batteri possano controllare il clima".
Alla conferenza è stata presentata anche un'altra ricerca, svolta da Pierre Amato della Clermont University, in cui è stata osservata attività biologica in alcuni campioni prelevati da una nube ad un'altezza di 1.500 metri sul livello del mare. Amato ha identificato almeno 17 differenti tipi di batteri in grado di deteriorare gli inquinanti organici e di scomporre l'anidride carbonica ad un ritmo di 1 milione di tonnellate all'anno (la produzione di biossido di carbonio di circa 180.000 automobili durante l'arco di un anno).
Aerial Microbes Can Make Rain