Gli esperimenti Soil-on-a-chip confermano i pericoli dei batteri che catturano il carbonio

Una nuova ricerca dell’Università di Princeton mostra che le molecole di carbonio potrebbero lasciare il suolo

molto più velocemente di quanto si pensasse in precedenza.I risultati suggeriscono un ruolo chiave per alcuni tipi di batteri del suolo che possono produrre determinati enzimi. Scompongono le grandi molecole di carbonio e rilasciano anidride carbonica nell'atmosfera.

Il suolo immagazzina più carbonio di qualsiasi altra cosapiante e atmosfera planetaria combinate. Assorbe circa il 20% delle emissioni di carbonio umane. Tuttavia, i fattori che influenzano l'accumulo e il rilascio di carbonio dal suolo sono difficili da studiare, il che limita la rilevanza dei modelli climatici. I nuovi risultati confermano le preoccupazioni ambientali che le grandi molecole di carbonio potrebbero essere rilasciate dal suolo più velocemente di quanto suggeriscano i modelli convenzionali.

In un articolo pubblicato il 27 gennaio aNature Communications, gli scienziati hanno sviluppato esperimenti come "suolo supatata fritta ". L'obiettivo è imitare le interazioni tra suolo, composti di carbonio e batteri del suolo. I ricercatori hanno utilizzato argilla sintetica trasparente come sostituto dei componenti del suolo che svolgono il ruolo più importante nell'assorbimento delle molecole contenenti carbonio.

"Chip" è stato modificatoun vetrino da microscopio o un dispositivo microfluidico. Conteneva canali con pareti di silicone lunghe mezzo centimetro e molte volte la larghezza di un capello umano (circa 400 micrometri). I tubi di ingresso e uscita a ciascuna estremità dei canali hanno permesso ai ricercatori di pompare una soluzione di argilla sintetica e quindi fanghi contenenti molecole di carbonio, batteri o enzimi.

I ricercatori hanno rivestito questo dispositivo microfluidico con argilla trasparente, quindi hanno aggiunto molecole di zucchero etichettate in modo fluorescente e hanno visualizzato l'assorbimento e il rilascio di carbonio dall'argilla al microscopio.
Foto: Judy K. Yang

Avendo coperto i canali con argilla trasparente, i ricercatoriha aggiunto molecole di zucchero marcate con fluorescenza per imitare i nutrienti carboniosi che filtrano dalle radici delle piante, specialmente quando piove. Gli esperimenti hanno permesso ai ricercatori di osservare direttamente la posizione dei composti di carbonio nell'argilla e i loro movimenti in risposta al flusso del fluido in tempo reale.

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