An Antarctic terrestrial Observation System for Detecting, understanding, and interpreting Antarctic MIcrobial Communities and their responses to environmental change

Acronym
AMICO
Code
PNRA0000005
Anno
2022
Research area
Life science
Specific research topic
Monitoraggio di parametri climatici e possibili effetti sulla composizione delle comunità microbiche
Region of interest
Victoria Land Antartide continentale: Battleship Promontory, Trio Nunatak, M. Bowen, Richard Nunatak
Project website
PI
Laura Zucconi
PI establishment
Dipartimento di Scienze Ecologiche e Biologiche Università della Tuscia, Viterbo
Institutional website
https://www.laurazucconi.info/post/antarctic-microbial-communities-and-their-responses-to-environmental-change
Other institutions and subjects involved
Centro di Ricerche dell'Enea-Casaccia
Consistency of the research team
Università della Tuscia: Laura Zucconi (Responsabile), Fabiana Canini (assegnista), Giorgia Cavallini (Dottoranda) Enea Casaccia: Marco Proposito (team leader) e Paolo Grigioni
Project status
In progress
Main stations used
MZS
The project

I cambiamenti climatici sono sotto gli occhi di tutti, e gli ambienti di alta quota e quelli polari sono tra i più vulnerabili e minacciati. Il progetto AMICO si inquadra in questo contesto e vuole, grazie ai dati climatici forniti da stazioni di monitoraggio  installate durante un precedente progetto, comprendere i possibili effetti dei cambiamenti in atto sulla diversità e funzionalità delle comunità microbiche dei suoli antartici. 

 

Comunità batteriche e fungine abitano questi suoli  un tempo ritenuti sterili. Numerosi sono gli studi  già condotti per comprenderne la diversità e funzionalità, ma ancora poco si conosce  di esse, sulle possibili conseguenze del riscaldamento globale e sulla loro capacità di adattarsi ai cambiamenti in atto. Il progetto prevede, oltre alla manutenzione delle stazioni ed monitoraggio dei dati climatici, di associare ad essi i dati biologici ed ottenere nuove utili informazioni.

Images
  • Motivation, importance of research

    Per quanto sia coperto dai ghiacci, esistono zone del continente antartico che sono, stagionalmente o permanentemente, prive di ghiacci. Sono le località lungo la costa, dove durante l'estate australe la copertura nevosa si scioglie e l'acqua liquida, in quantità sufficiente, consente la crescita di estese coperture di muschi e licheni, oppure le vette isolate delle montagne o l'esteso deserto freddo delle Dry Valleys, nella Terra Vittoria del Sud, così freddo ed arido, e privo di ghiaccio, da essere considertao uno dei migliori analoghi terrestri dell'ambiente marziano.I I cambiamenti climatici in atto  rischiano di indurre una estensione di queste isolate oasi di biodiversità, con una omogeneizzazione delle comunità microbiche, nonchè la scoparsa di specie endemiche adattate al clima antartico a discapito di specie esotiche invasive. Studiare, comprendere e monitorare queste comunità microbiche è ormai divenuto urgente e non più rinviabile.

     

    Objectives of the proposal

    Le attività proposte riguarderanno in particolare: 

    (i) il mantenimento e la gestione dei dati di quattro stazioni che sono già state installate in Antartide nell'ambito del progetto PNRA14_00132 seguendo le direttive del gruppo di lavoro ANTOS (Antarctic Near-shore and Terrestrial Observing System) dello SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research)

    (ii) realizzare un sito web per rendere disponibili e fruibili dalla comunità scientifica internazionale i dati climatici registrati dalle stazioni; 

    (iii) analizzare i dati  registrati e correlarli con le analisi molecolari sulle comunità microbiche di rocce e suolo per definire i principali drivers della loro diversità e funzionalità; 

    (iv) fornire una caratterizzazione quanto più completa possibile della composizione e del funzionamento delle comunità microbiche (tempo zero) al fine di monitorare possibili futuri cambiamenti

    Activities carried out and results achieved

    Alcune analisi sono già in progress, basate sull'analisi di campioni raccolto nel corso di precedenti campagne antartiche, ma i dati di questi studi non sono stati ancora pubblicati

    Products

    Canini F.*, Adams B., D’Acqui L.P., D’Alò F., Zucconi L. (2024). Antarctic Rock and Soil Microbiomes: Shared Taxa, Selective Pressures, and Extracellular DNA Effects. Geoderma 446: 116918. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.116918

    Zucconi L., Cavallini G., Canini F. (2024). Trends in Antarctic Soil Fungal Research in the Context of Environmental Changes. Braz J Microbiolhttps://doi.org/10.1007/s42770-024-01333-x

    Canini* F., Borruso L., Newsham K.K., D’Alò F., D’Acqui L.P., Zucconi L. (2023). Wide divergence of fungal communities inhabiting rocks and soils in a hyper-arid Antarctic desert. Environmental Microbiology, https://enviromicro-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1462-2920.16534