PLASTI-CAT

I detriti di plastica vengono prodotti ad un ritmo impressionante e raggiungono ogni ambiente e sito sulla Terra. Quando entrano nel mare, subiscono trasformazioni fisiche, chimiche e biologiche, riducendosi di dimensione, rilasciando additivi e trasformandosi completamente. La trasformazione biologica è attuata da organismi di grandi dimensioni attraverso la frammentazione, l’ingestione e l’intrappolamento, ma anche da microrganismi che ne colonizzano le superfici. Le plastiche rappresentano quindi un nuovo habitat, ospitando una ricca comunità di produttori primari e secondari che prendono parte ai cicli biogeochimici. Batteri e alghe unicellulari (principalmente diatomee) sono i primi e più persistenti colonizzatori, formando comunità specifiche diverse dalle loro controparti planctoniche. Poiché queste comunità mostrano segni di attiva divisione e funzionamento è evidente che non vengono solo trasportate passivamente, ma prosperano attivamente e sono soggette alla biogeografia, al substrato, alla stagionalità e ad altri fattori abiotici e biotici.
Mentre studi precedenti si sono concentrati sulla biodiversità e sulla composizione delle comunità della plastisfera, sono molti minori gli studi che riportano le attività metaboliche attraverso saggi enzimatici e/o il sequenziamento dell’RNA. Questo progetto mira a colmare questa lacuna valutando il potenziale metabolico della plastisfera microbica in due aree costiere del Mar Mediterraneo in termini di composizione della comunità e diversità funzionale. In primo luogo, verranno applicati e ottimizzati saggi comunemente utilizzati per i microrganismi planctonici, al fine di stimare alcuni tassi metabolici nella plastisfera durante incubazioni in situ, campionate in momenti e stagioni differenti, utilizzando quattro diversi polimeri. In secondo luogo, verranno analizzati anche frammenti di plastica recuperati in mare tramite manta net, con l’ipotesi che la diversità delle comunità e il loro funzionamento riflettano il tempo di permanenza nell’acqua. Questi frammenti di plastica verranno inoltre utilizzati per isolare ceppi batterici con il potenziale di utilizzare la plastica come fonte di carbonio. Il confronto tra esperimenti di incubazione e materiali raccolti in situ fornirà informazioni sui tassi di trasformazione e sulla loro origine, anche in base ai modelli di circolazione delle due aree. Questo progetto mira ad ampliare le conoscenze attuali sulle plastiche come substrati per i microrganismi, aggiungendo l’aspetto funzionale, con un ulteriore focus sulle potenziali applicazioni biotecnologiche dei ceppi isolati.

Nell'immagine: Biofilm su plastica (la cosiddetta plastisfera) dove si possono osservare batteri (puntini e filamenti blu) e diatomee (microalghe, strutture più grandi e complesse con colorazione rossa e verde).