Microbi pericolosi dal fango

I vulcani di fango sono strutture geologiche uniche, che si formano a causa della pressione tettonica. Si alimentano di fluidi presenti in profondità sotto la superficie terrestre. (© TU Berlin/ZAA/Dirk Schulze-Makuch)

I vulcani di fango sono strutture geologiche uniche, che si formano a causa della pressione tettonica. Si alimentano di fluidi presenti in profondità sotto la superficie terrestre. (© TU Berlin/ZAA/Dirk Schulze-Makuch)

Quando un gruppo di ricerca attorno all'astrobiologo e geologo della TU Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch, alla ricerca di organismi viventi in ambienti particolarmente ostili alla vita, ha esaminato chimicamente e microbiologicamente alcuni vulcani di fango sull'isola caraibica di Trinidad, ha vissuto una sorpresa. I ricercatori hanno trovato diversi ceppi batterici pericolosi e patogeni, tra cui quelli noti come microbi resistenti agli antibiotici e ai farmaci, molto probabilmente non provenienti dalle profondità del vulcano di fango, ma introdotti tramite acque superficiali e piovane. I ricercatori hanno quindi riformulato il loro obiettivo di indagine e pubblicato i risultati sulla rivista specializzata Elsevier "Science of the Total Environment".

I vulcani di fango sono strutture geologiche uniche, create dalla pressione tettonica. Sono alimentati da fluidi provenienti molto sotto la superficie terrestre e si trovano principalmente in zone di intensa attività tettonica della crosta terrestre. Una di queste zone si trova, ad esempio, intorno alla faglia di Los Bajos sull'isola di Trinidad, la più grande delle Piccole Antille nei Caraibi. Lì, il gruppo di ricerca ha prelevato campioni di analisi solidi e liquidi da tre di questi vulcani di fango, al fine di caratterizzarli chimicamente e microbiologicamente e di verificare se la composizione del fango varia a nord e a sud della linea di faglia. "Il nostro studio ha confermato inizialmente ipotesi secondo cui almeno alcuni dei fluidi dei vulcani di fango sono una miscela di acque più profonde ricche di sali e acque di superficie o di precipitazione", spiega il Prof. Dirk Schulze-Makuch del Centro di Astronomia e Astrofisica della TU, che è anche professore aggiunto presso l'Arizona State University e la Washington State University, nonché presidente della Società Tedesca di Astrobiologia e.V., e che da diversi anni si occupa della abitabilità di potenziali ambienti viventi in ambienti ostili, come ad esempio su Marte.

Batteri come sopravvissuti - e una scoperta rischiosa

"Nelle nostre analisi microbiologiche abbiamo potuto analizzare diverse colonizzazioni aerobie e anaerobie, cioè batteri che vivono con e senza ossigeno ambientale. Alcuni di essi possono ridurre il solfato, altri producono metano, quindi svolgono un metabolismo di questo tipo, altri ancora fissano anidride carbonica o nitrati, dai quali traggono energia. Diverse specie identificate erano halofile, cioè amanti del sale, e probabilmente provenivano da acque sotterranee più profonde ricche di sali." Tuttavia, ciò che ha sorpreso i ricercatori è stata la scoperta di diversi ceppi batterici altamente patogeni e patogeni. "Questi batteri trovati tipicamente colonizzano il tratto digestivo di esseri umani e mammiferi, e alcuni sono anche causa di infezioni urinarie", afferma Schulze-Makuch.

Tra i batteri patogeni sono stati trovati anche quelli della famiglia delle Enterobacteriaceae, noti soprattutto come dannosi per le piante. Sono stati inoltre identificati Enterobacter cloacae, che negli ultimi anni è stata trovata principalmente negli ospedali, tra cui nelle unità di terapia intensiva neonatale. Questi sono stati particolarmente noti come ceppi resistenti agli antibiotici e sono responsabili di numerose epidemie infettive. Un altro agente patogeno trovato è Klebsiella variicola. Questo batterio è associato a malattie delle piante che si sono verificate nelle piantagioni di banane e canna da zucchero. È stato inoltre isolato in mucche affette da mastite o setticemia."

Acque contaminate potrebbero danneggiare persone, animali e piante

In generale, gli scienziati ritengono improbabile che le acque infette provengano dalle profondità che alimentano i vulcani di fango. È molto più probabile che siano state trasportate dalla superficie. Poiché a Trinidad l'acqua nei vulcani di fango proviene principalmente da riserve di acqua di mare molto sotto la superficie terrestre, mescolate con acque di acquiferi superficiali, si sospetta che l'acqua di superficie in almeno un caso provenga da un fiume vicino che occasionalmente inonda la regione. Campioni di controllo provenienti da altre regioni con vulcani di fango sono risultati negativi.

"I nostri risultati biochimici e microbiologici non implicano necessariamente una contaminazione antropogenica, cioè causata dall'uomo. Tuttavia, questa è molto probabile almeno in alcuni siti", afferma Dirk Schulze-Makuch, e il gruppo di ricerca raccomanda: "In ogni caso, il carico patogeno osservato nei campioni di fango vulcanico rappresenta un serio rischio per la salute umana e animale, soprattutto se le acque contaminate provengono da inondazioni. Questo dovrebbe essere ulteriormente studiato."

La pubblicazione originale si trova a:

Dirk Schulze-Makuch, Shirin Haque, Denise Beckles, Philippe Schmitt-Kopplin, Mourad Harir, Beate Schneider, Christine Stumpp e Dirk Wagner
Una caratterizzazione chimica e microbiologica di alcuni vulcani di fango a Trinidad rivela patogeni introdotti dall'acqua di superficie e piovana

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Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch
Università Tecnica di Berlino
Centro di Astronomia e Astrofisica della TU Berlin
Habitabilità planetaria e astrobiologia
Tel.: 030 314-23736
Email: schulze-makuch@tu-berlin.de