Utilizzo microbico del carbonio da parte di un corallo di acque fredde che abita sorgenti di metano

Vita nelle profondità, alimentata da cibo invisibile

Lontano dalla portata della luce solare, sul fondale oscuro al largo della Costa Rica, gli scienziati hanno scoperto un corallo che sembra piegare le regole abituali della vita marina. Anziché affidarsi soltanto a piccole particelle di plancton morto che scendono dalle superfici, questo corallo sfrutta una fonte di cibo nascosta creata da batteri che si nutrono di metano e di fluidi ricchi di zolfo che fuoriescono dal fondale. Capire come questo corallo si procacci il nutrimento in un ambiente così estremo aiuta a rivelare il funzionamento degli ecosistemi delle acque profonde e perché possono essere particolarmente vulnerabili alle perturbazioni umane.

Una casa strana su un fondale che perde

Le sorgenti di metano sono luoghi dove gas e fluidi ricchi di metano e di idrogeno solforato fuoriescono dalle profondità della Terra verso l’oceano. Questi siti ospitano comunità animate di vermi, mitili, vongole e tappeti batterici che prosperano senza luce solare, alimentate invece dall’energia chimica. Il corallo di acque fredde studiato di recente, Swiftia sahlingi, vive su un tumulo chiamato Mound 12 a circa un chilometro di profondità nel Pacifico al largo della Costa Rica. Piuttosto che rimanere ai margini di questo habitat chimicamente ostile, il corallo si trova spesso proprio in mezzo agli abitanti tipici delle sorgenti, crescendo persino sopra grandi vermi tubicoli e letti di mitili.

Mappare dove il corallo sceglie di vivere

Per comprendere il quartiere preferito di questo corallo, il gruppo ha utilizzato un veicolo sottomarino autonomo dotato di telecamere e sonar per sondare il fondale. Da decine di migliaia di immagini hanno mappato oltre tremila metri quadrati in cui erano presenti questi coralli. La maggior parte delle colonie—circa quattro su cinque—era situata in zone con segni evidenti di fuoriuscite attive, come mitili, vermi tubicoli o tappeti batterici bianchi. I modelli di habitat hanno mostrato che la presenza di rocce carbonatiche dure era essenziale come punto di ancoraggio, ma la vicinanza ad animali tipici delle sorgenti, specialmente i mitili, prediceva fortemente dove il corallo era più propenso a prosperare. Questo schema suggerisce che il corallo non si limita a occupare rocce vecchie e inattive; si stabilisce deliberatamente in aree dove la fuoriuscita chimica è in corso.

Seguire la traccia del carbonio

Poiché non possiamo osservare i coralli che si nutrono in mare profondo, i ricercatori si sono rivolti a indizi chimici nei loro tessuti. Hanno misurato i rapporti naturali degli isotopi del carbonio e dell’azoto nel corallo e li hanno confrontati con altri coralli vicini che non vivono direttamente nelle zone di fuoriuscita. Lo Swiftia sahlingi associato alle sorgenti mostrava firme isotopiche del carbonio molto più leggere, coerenti con un cibo derivato in ultima analisi da batteri che ossidano metano o solfuro, piuttosto che esclusivamente da plancton proveniente dalla superficie. Per approfondire, hanno raccolto colonie vive e le hanno incubate in acqua di mare arricchita con metano marcato con una forma rara di carbonio. Dopo una settimana, un corallo proveniente da un’area con una sorgente attiva ha mostrato uno spostamento drastico nella sua firma del carbonio, chiara evidenza che il carbonio derivato dal metano, processato dai microbi, era stato incorporato nella biomassa del corallo stesso.

Partner nascosti: batteri che vivono con il corallo

Il gruppo ha anche esaminato la comunità microbica del corallo sequenziando il DNA batterico dai suoi tessuti. Hanno trovato che i batteri ossidanti dello zolfo dominavano, talvolta costituendo più del 90 percento di tutti i batteri rilevati. Molti appartenevano a gruppi già noti per fornire energia ad altri animali di profondità nelle sorgenti e nelle bocche idrotermali. In due colonie di corallo, anche batteri che ossidano il metano erano abbondanti. Degno di nota, il corallo che aveva assimilato il metano marcato nell’esperimento di incubazione ospitava la percentuale maggiore di questi microbi consumatori di metano. La miscela di batteri utilizzatori di zolfo e di metano, e la loro abbondanza variabile da un corallo all’altro, suggerisce una partnership flessibile in cui i microbi possono contribuire all’alimentazione dell’ospite in modi diversi.

Perché questo stile di vita flessibile conta

Nel complesso, la mappatura, le misurazioni isotopiche, gli esperimenti e le analisi del DNA indicano Swiftia sahlingi come un corallo che si nutre in modo misto, traendo energia sia dal cibo che cade dalla superficie sia dai batteri che trasformano le sostanze chimiche delle sorgenti in carbonio utilizzabile. Questa strategia flessibile può permettere al corallo di colonizzare aree un tempo ritenute troppo estreme, ampliando i luoghi in cui possono formarsi habitat di corallo di acque fredde e sostenendo una maggiore biodiversità in profondità. Allo stesso tempo, mette in evidenza quanto questi ecosistemi dipendano da processi chimici e microbici fragili che potrebbero essere interrotti da attività come l’estrazione mineraria in acque profonde, la pesca a strascico o la perforazione. Riconoscere queste partnership nascoste è un passo chiave per proteggere la rete della vita del mare profondo, poco conosciuta ma altamente interconnessa.

Citazione: Stabbins, A., Goffredi, S., Gasbarro, R. et al. Microbially mediated carbon utilization by a cold-water coral inhabiting methane seeps. Sci Rep 16, 9603 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-32153-0

Parole chiave: sorgenti di metano, coralli di acque fredde, microbi che effettuano chemiosintesi, ecosistemi in acque profonde, simbiosi