Durante i mesi più caldi, il Lago Erie (un lago al confine tra Canada e Stati Uniti) diventa terreno fertile per la crescita dei cianobatteri, cioè le cosiddette alghe azzurre e in queste condizioni possono formarsi vere e proprie fioriture tossiche, in grado di contaminare l’acqua e danneggiare sia la fauna locale sia gli esseri umani.
Un nuovo studio dell’Università del Michigan ha finalmente individuato l’organismo responsabile della produzione delle tossine più pericolose e si tratta di Dolichospermum, una particolare specie di cianobatteri presente nel lago.
Perché è importante sapere chi produce le tossine del lago Erie
Le fioriture algali dannose (HABs) possono essere formate da molte specie diverse, ognuna con il potenziale di generare tossine differenti. Capire quale specie produce quale tossina è fondamentale per prevedere e gestire gli episodi più pericolosi.
Nel 2014, una massiccia fioritura produsse microcistina, mettendo a rischio la fornitura idrica della città di Toledo. Ancora prima, nel 2007, nel lago erano stati rilevati segnali di saxitossina, una delle neurotossine naturali più potenti in assoluto, ma la sua origine era rimasta un mistero, almeno fino ad oggi…
La soluzione grazie al sequenziamento del DNA
Per risalire all’organismo responsabile della saxitossina, il team ha raccolto campioni direttamente dalle fioriture e applicato il sequenziamento “shotgun”, una tecnica che permette di leggere tutto il DNA presente nell’acqua. Da lì, gli scienziati hanno ricostruito l’intero genoma degli organismi coinvolti e identificato i geni legati proprio alla produzione della tossina.
Il risultato? Nel lago sono presenti vari ceppi di Dolichospermum, ma solo alcuni possiedono i geni necessari a produrre la saxitossina.
Temperature più alte, più rischio?
Analizzando i dati raccolti in diverse zone del lago e in vari momenti dell’anno, il team ha osservato che i geni associati alla saxitossina compaiono più spesso nelle acque più calde.
Un dettaglio che richiama immediatamente il ruolo del cambiamento climatico: con l’aumento delle temperature, la composizione delle comunità biologiche dei laghi potrebbe cambiare, favorendo proprio i cianobatteri più pericolosi.
Al contrario, la presenza del gene è risultata inferiore nelle aree con alti livelli di ammonio. Questo potrebbe essere legato a una caratteristica particolare di Dolichospermum: sembra infatti poter utilizzare l’azoto atmosferico (dinitrogeno), una capacità rara che dà a questi cianobatteri un vantaggio competitivo.
Un monitoraggio che continua
Gli scienziati monitorano la presenza di saxitossina nel Lago Erie da nove anni, ma un periodo così breve non basta per capire se le concentrazioni aumenteranno in futuro. Tuttavia, ora che è nota l’esatta specie responsabile, sarà possibile tenere sotto controllo i ceppi più pericolosi con maggiore precisione.
Lo studio completo è stato pubblicato sulla rivista scientifica Environmental Science & Technology.
