Steven Allison: Earth's original inhabitants -- and their role in combating climate change | TED

Transcriber:

Traduttore: Massimo Zilio Revisore: Gabriella Patricola

I microbi sono ovunque.

Nell’aria, negli oceani,

nel terreno e sulla nostra pelle, sono moltissimi.

Microbes are everywhere.

Ma prima che ti igienizzi le mani,

They live in the air, the ocean,

dai un’occhiata a queste bellissime colonie di batteri

the soil and on our bodies, lots of them.

al Grand Prismatic Spring di Yellowstone.

Sono davvero incredibili

But before you reach for the hand sanitizer,

perché sono riuscite a sopravvivere felicemente

take a look at these beautiful bacterial mats

a temperature vicine all’ebollizione.

in Yellowstone's Grand Prismatic Spring.

Fin dall’inizio della vita sulla Terra, probabilmente in un posto come questo,

They’re absolutely amazing

because they’ve somehow figured out how to grow happily

i microbi hanno mantenuto in equilibrio i cicli chimici del pianeta.

at near boiling temperatures.

Oggi, stiamo alterando questo equilibrio e stiamo cambiando il clima

Ever since life on Earth began, probably in a place like this,

rilasciando gas serra nell’atmosfera.

microbes have kept planetary chemical cycles in balance.

Ma i microbi potrebbero aiutarci a risolvere questo problema.

Today, humans are altering that balance and changing the climate

Dopotutto, sono gli abitanti originari della Terra e i più adattivi.

by emitting greenhouse gases into the atmosphere.

But microbes might be able to help us with our climate problem.

So che non tutti li trovano così affascinanti.

After all, microbes are Earth's original and most adaptable inhabitants.

I miei studenti di biologia dicono che di solito pensano “patogeno”

quando sentono la parola “microbo”.

Now, I know that not everyone is so enamored with microbes.

e so che siamo nel bel mezzo di una pandemia virale globale.

My biology students tell me that they usually think of "pathogen"

Ma dovremmo tenere a mente che meno dell′1% della diversità microbica

when they hear the word "microbe"

and I know we're in the middle of a global viral pandemic.

è realmente patogeno per gli umani.

Anzi, la maggior parte di microbi ci danno beneficio.

But you should keep in mind that far less than one percent of microbial diversity

Ci sono trilioni di batteri, funghi e virus

is actually pathogenic to humans.

che, proprio adesso, vivono dentro di noi,

In fact, most of the microbes we encounter are beneficial.

sono più delle cellule umane nel nostro corpo.

Ci aiutano a digerire, ci proteggono dalle malattie

There are trillions of bacteria, fungi and viruses

living in and on us right now,

e forse scelgono per noi i nostri partner.

more of them than human cells in the body.

I microbiologi chiamano questo insieme di piccoli intrusi microbioma umano.

They help us digest our food, protect us from disease

and maybe even choose our mates.

Ora sappiamo che ci sono microbiomi praticamente in ogni ambiente.

Microbiologists call this assemblage of tiny interlopers the human microbiome.

Nello stesso modo in cui aiutano il nostro corpo a rimanere sano,

We now know that there are microbiomes in basically every environment.

i microbiomi in acqua, suolo e aria sono essenziali per la salute del pianeta.

Per esempio, i cianobatteri nell’oceano eseguono la fotosintesi

In the same way that they help our human bodies stay healthy,

microbiomes in water, soil and air are critical for planetary health.

e forniscono una grande quantità di ossigeno respirabile del pianeta.

For example, cyanobacteria in the ocean carry out photosynthesis

Anche se sono minuscoli,

il loro colore verde si può vedere dallo spazio tramite i satelliti.

and provide a large fraction of the planet's breathable oxygen.

Saranno anche più difficili

da vedere, ma i microbiomi del suolo sono importanti

Even though they're tiny,

quanto il microbioma umano o degli oceani.

their green color can be seen from outer space with satellites.

Penso al terreno come ad una pelle del pianeta che

They may be harder to see,

fornisce sostanze nutritive per coltivazioni e altre piante.

but microbiomes in the soil are just as important

as the human or ocean microbiome.

In qualità di ecologista e climatologo,

studio i microbi del suolo da 20 anni, ormai.

I think about soil as a skin for the planet

that provides nutrients to sustain crops and other plants.

Come abbiamo visto con il nostro microbioma,

le tecniche emergenti della biologia molecolare,

As an ecologist and climate scientist,

I've been studying the microbes that live in soil for 20 years now.

in particolare il sequenziamento del DNA,

mostrano che i microbioma del suolo sono molto diversi

Just like we've seen with the human microbiome,

in termini di geni e cicli di vita.

cutting-edge techniques in molecular biology,

Gli scienziati stanno cercando di capire come sfruttare

especially DNA sequencing,

show that soil microbiomes are extremely diverse

la diversità di questi organismi spesso invisibili

in their genes and life cycles.

per risolvere il cambiamento climatico e l’insicurezza alimentare.

Scientists are starting to figure out how we can harness

the diversity of these often invisible organisms

Prendiamo, come esempio, le coltivazioni agricole.

Il cambiamento climatico causa ondate di calore e siccità più frequenti

to solve global problems like climate change and food insecurity.

e le piante rischiano di subire stress,

Take agricultural crops, for example.

riducendo il raccolto e minacciando la sicurezza alimentare.

With climate change causing more frequent heat waves and droughts,

Ma i microbi possono aiutarci.

Esistono dei funghi simbionti chiamati micorrize

crop plants may become stressed,

che crescono dalle radici delle piante e arrivano al suolo,

reducing yields and threatening food security.

dove assorbono acqua e sostanze nutritive.

But microbes can help.

There are symbiotic fungi called mycorrhiza

Poi, la pianta e il fungo fanno uno scambio.

that grow out from plant roots and into the soil

Il fungo rilascia acqua e sostanze nutritive nelle radici

where they collect water and nutrients.

e la pianta ricambia il fungo con gli zuccheri della fotosintesi.

Then the plant and its symbiotic fungus make a trade.

Per ridurre lo stress da cambio di clima alle piante,

The fungus sends water and nutrients into the plant roots

gli agricoltori possono iniettare nel suolo questi funghi utili.

and the plant pays back the fungus with sugars from photosynthesis.

Chi gestisce il territorio sta iniziando a usare lo stesso approccio

To reduce stress on plants from climate change,

per aiutare le piante native a rivitalizzare il suolo

farmers can inoculate the soil with these beneficial fungi.

durante il ripristino degli habitat.

Land managers are also starting to use the same approach

Quindi, se in futuro sosterrete una causa ambientale,

to help native plants recolonize degraded soil

magari tramite una donazione o attività di volontariato,

during habitat restoration.

ricordate che anche i microbi del suolo devono essere protetti.

So the next time you support an environmental cause,

Il pianeta conta sui microbiomi del suolo anche per altre funzioni essenziali.

maybe through a nonprofit donation or volunteer work,

remember, soil microbes need conservation too.

Avete mai pensato a cosa succede agli esseri viventi

come queste foglie, muschi e funghi quando muoiono?

The planet also relies on soil microbiomes for other essential services.

Non sto parlando di crisi esistenziale.

Have you ever thought about what happens to living things

Sto parlando di decomposizione microbica.

like these leaves, mosses and mushrooms when they die?

Pensatela come un riciclaggio biologico

I'm not talking about an existential crisis.

messo in atto da microbi molto diligenti.

I'm talking about microbial decomposition.

Trasformano i cadaveri in sostanze nutritive utili.

Think about it like a type of biological recycling

Senza questa funzione essenziale,

la vita sulla Terra si fermerebbe,

practiced by very diligent microbes.

perché i cadaveri si accumulerebbero,

They take dead bodies and turn them into useful nutrients.

sottraendo alla successiva generazione di forme di vita le materie prime

Without this essential service,

necessarie per la crescita.

life on Earth would grind to a halt

because dead stuff would pile up,

Centinaia di ricercatori finanziati dal Dipartimento dell’Energia USA

depriving the next generation of life forms of the raw materials

stanno anche cercando di considerare la decomposizione microbiotica

needed for growth.

per produrre biocarburanti

Hundreds of researchers funded by the US Department of Energy

sostenibili a partire dal legno, l’erba e altri materiali di piante.

are even trying to figure out how to co-opt microbial decomposition

I carburanti derivati da piante e microbi sono parte della soluzione climatica

to produce sustainable biofuels

perché non usano fonti di carbon fossile

from wood, grasses and other plant materials.

quali carbone e petrolio.

Fuels derived from plants and microbes are part of the climate solution

Intanto, gli ecologisti come me si preoccupano molto sul come

il cambiamento climatico possa influire sul riciclo microbico nell’ambiente.

because they don't rely on fossil carbon sources

like coal and oil.

Un clima caldo potrebbe velocizzare il processo

At the same time, ecologists like me are very concerned

e rilasciare più gas serra nell’atmosfera.

about how climate change might affect microbial recycling in the environment.

Un clima più secco potrebbe rallentare i microbi e

A warming climate might speed up the process

lasciar morire le piante per carenza di nutrienti vitali.

and release more greenhouse gases into the atmosphere.

Fortunatamente, c’è ancora spazio per la speranza.

A drier climate might slow down the microbes

I microbi sono super adattabili perché possono evolvere molto velocemente.

and leave plants starved for essential nutrients.

Per esempio, avrete sentito che batteri patogeni come lo stafilococco

Fortunately, there is reason for hope.

Microbes are super adaptable because they can evolve very quickly.

sviluppano resistenza agli antibiotici.

Certo, non è un bene per noi.

Ma lo stesso processo evolutivo potrebbe

For example, you may have heard of pathogenic bacteria like staph

anche aiutare i microbi ad adattarsi al cambiamento climatico, ed è un bene.

evolving antibiotic resistance.

Of course, that's bad for us.

Vero è che i microbi si sono evoluti da sempre

But the same evolutionary process

per sopravvivere a condizioni estreme come le sorgenti calde di Yellowstone.

could also help microbes adapt to climate change, which is good.

Come le nostre cellule umane, ogni cellula microbica contiene un genoma.

After all, microbes evolved long ago

E come i nostri genomi,

to survive extreme conditions like the hot springs of Yellowstone.

i genomi macrobiotici contengono geni o sequenze di DNA

con le istruzioni per crescere e sopravvivere.

Just like our human cells, each microbial cell contains a genome.

Insieme ai miei colleghi ho identificato

And just like our genomes,

i geni che fanno sopravvivere alla siccità funghi e batteri

microbial genomes contain genes or DNA sequences

e scomporre la materia delle piante morte.

with instructions for growth and survival.

My colleagues and I have identified genes

Oggi stiamo facendo esperimenti per vedere quanto veloci evolvono questi geni

that allow bacteria and fungi to survive drought

e quali modifiche genetiche

and decompose dead plant material.

rendono batteri e funghi più resistenti alla siccità.

We're currently doing experiments to see how fast these genes evolve

Alcune nostre precedenti ricerche mostrano che i microbi possono

and what kinds of genetic changes

affrontare i cambiamenti climatici.

make bacteria and fungi more resistant to drought.

I microbiomi e i servizi che forniscono possono adeguarsi non solo evolvendo,

Some of our prior research shows that microbes have the potential

ma anche gravitando attorno alle specie dominanti dei microbi.

to deal with climate change.

Microbiomes and the services they provide could cope not just by evolving,

I microbiomi sono così diversi che

nonostante alcune specie muoiano causa del cambio di clima,

but also by shifting around the dominant species of microbes.

altre possono sopravvivere e sostituirle, garantendo il continuo riciclo naturale.

Microbiomes are so diverse

that even if some of the species die out with climate change,

Per testare questa idea, insieme abbiamo disegnato delle gabbie speciali

others might survive and take their place, allowing nature's recycling to continue.

per contenere i microbioma

da diversi habitat nel Sud della California.

Abbiamo selezionato microbioma

To test this idea, my colleagues and I designed special cages

da posti quali boscose cime di monti

fino a deserti torridi.

to contain microbiomes

Ciascuna gabbia conteneva un microbioma da uno di questi luoghi

from different habitats in Southern California.

We sampled microbiomes from places

insieme ad erba morta sterilizzata che i microbioma usano come cibo.

ranging from forested mountaintops

to hot deserts.

Abbiamo riportato la gabbia nei loro rispettivi habitat

Each cage contained a microbiome from one of these places

in modo che i microbioma sperimentano cambiamenti climatici alquanto drastici.

along with sterilized dead grass for the microbes to use as a food source.

Pensavamo che i microbi provenienti da luoghi più freschi

We then put the cages back into the different habitats

muoiano quando li spostiamo in posti caldi come un deserto arido,

so that the microbiomes experienced pretty dramatic changes in climate.

e che perdano la loro capacità

We expected that the microbes from the cooler places

di consumare e riciclare i nutrienti presenti nelle piante morte.

would die out when we moved them to the warm places like the hot desert,

Ma quando abbiamo visto i risultati,

and that they would lose their ability

io sono rimasto veramente scioccato.

to consume and recycle the nutrients in the dead grass material.

I microbioma erano del tutto impassibili rispetto al notevole cambio di clima.

C’è stato qualche modifica nelle specie dominanti,

But when we looked at the results,

I was really shocked.

ma i microbi d’alta montagna avevano decomposto l’erba morta proprio

The microbiomes were almost unfazed by this massive climate difference.

come i microbioma del deserto in un clima caldo ed arido.

There were some changes in the dominant species,

I risultati ci dicevano che i microbioma hanno la capacità di evolversi

but mountaintop microbes decomposed dead grass just as well

e di mutare per affrontare cambiamenti climatici veramente drammatici.

as desert microbiomes in the hot, dry climate.

This result tells us the microbiomes have the ability to evolve

Un altro modo che i microbioma del suolo possono ricoprire come soluzione per i

and shift to deal with really dramatic climate changes.

cambiamenti climatici è risanare il suolo.

Molti batteri e funghi del terreno emettono composti chimici appiccicosi

Another way that soil microbiomes can be part of the climate change solution

per incollarsi sulle superfici del suolo.

is by building healthy soil.

La colla ed i microbi

Many soil bacteria and fungi ooze out sticky chemicals

formano questi bio-film che tengono insieme le particelle del suolo.

Così aiuta il suolo a restistere

to glue themselves onto soil surfaces.

all’erosione e a tenere più acqua a disposizione delle piante.

The glue and the microbes

form these biofilms that hold soil particles together.

I microbi e i loro biofilm rivestono anche un gran ruolo nel sequestro del carbone.

This helps the soil resist erosion

Molte forme di carbone da piante, come gli zuccheri, non resistono a lungo nel suolo

and hold more water that's available for plants.

Microbes and their biofilms also play a big role in soil carbon sequestration.

perché sono cibo per molti organismi, compresi i microbi.

Many forms of carbon from plants, like sugars, don't last long in the soil

Ma i microcorpi e i bio-film sono fatti di composti chimici complessi.

because they're food for many organisms, including the microbes.

Per esempio, molti microbi costruiscono muri di celle per protezione,

But microbodies and biofilms are made up of complex chemicals.

in modo che il materiale del muro sia resistente agli attacchi biochimici.

For example, many microbes build cell walls for protection,

Quando i microbi muoiono, i loro corpi, specialmente quelli dei muri delle celle,

so the wall material has to be resistant to biochemical attack.

possono restare per un tempo molto lungo, anche fino a migliaia di anni.

When the microbes die, their corpses, especially those cell walls,

In questo modo, il suolo agisce proprio come un caveau di banca per il carbone.

can stick around for a really long time, maybe even thousands of years.

Avere più carbone in banca significa un terreno più sano

e meno emissioni di gas serra circolanti nell’atmosfera.

In this way, soil acts a lot like a bank vault for carbon.

I microbi sono una sorta di Riserva Federale.

Possono incassare dalla terra sotto forma di zuccheri di piante

More carbon in the bank means healthier soil

and less greenhouse gas buildup in the atmosphere.

e custodirli in un caveau chimico per un periodo di medio lungo termine.

Microbes are sort of like the Federal Reserve.

Mano a mano che la scienza del cambiamento climatico diviene ogni giorno più ovvia,

They can take cash off the street in the form of these plant sugars

and lock it away in a chemical vault for long-term storage.

abbiamo bisogno di capire come adattarla, di certo.

Alcuni risultati spaventosi, come le malattie emergenti da microbi,

With the science of climate change becoming more and more obvious every day,

sono aspetti ai quali ci dobbiamo preparare.

we need to figure out how to adapt, for sure.

Ma i microbi possono far parte della soluzione climatica

Some scary outcomes, like emerging microbial diseases,

se riusciamo a capire come far leva sulla diversità del microbioma.

are definitely something we need to plan for.

Onestamente, dar senso alla complessità di questi microbioma

But microbes can be a part of the climate solution

è ancora una sfida scientifica enorme.

if we figure out how to leverage all that microbiome diversity.

La loro complessità è sia una sfida che una benedizione.

To be honest, though, making sense out of complex microbiomes

Stiamo solo iniziando a capire

tutti questi strani stili di vita degli incredibili microbioma

is still a big scientific challenge.

che si sono evoluti fin dalle origini della vita sulla Terra.

Their complexity is both a blessing and a curse.

We're only beginning to understand

Questo artefatto digitale chiamato “I Microbi Reimmaginati”

all the strange and wonderful microbial lifestyles

riescono a catturare molto bene questo senso di mistero.

that have been evolving since the origins of life on Earth.

Ma di una cosa siamo sicuri, che i microbi non sono solo patogeni.

This digital artwork called "Microbes Reimagined"

does a great job of capturing that sense of mystery.

Le nostre vite letteralmente ne dipendono.

Allora, quando respiriamo all’aria aperta,

But one thing we do know for sure is that microbes are not just pathogens.

immaginatevi tutti questi ciano batteri che vomitano ossigeno

Our lives literally depend on them.

fluttuando intorno all’oceano,

e quando arriva quel momento

So next time you take a breath outside,

e inalate il vostro ultimo e finale respiro,

imagine all those oxygen-spewing cyanobacteria

confortatevi nel sapere che i microbi del suolo convertiranno

floating around in the ocean,

and when the time comes

il vostro corpo in tanti utili nutrienti.

and you draw in that last and final breath,

Anche se ci piace usufriuire dei benefici dei microbioma,

take comfort in knowing that soil microbes will be there

il cambiamento climatico è una potenziale minaccia mortale al nostro benessere.

to turn your body into useful nutrients.

Ma un pericoloso cambiamento climatico non è inevitabile, almeno per il momento.

Even as we enjoy these benefits of microbiomes,

climate change remains a potentially existential threat to our well-being.

Con le ricerche più avanzate, i diversi

microbioma potrebbero divenire una buona parte della soluzione

But dangerous climate change is not inevitable, at least not yet.

al nostro problema climatico.

Grazie.

With the right cutting-edge research,

diverse microbiomes could become a big part of the solution

to our climate problem.

Thank you.