Seasonality of protists in the oligotrophic Gulf of Aqaba revealed by imaging flow cytometry

La superficie dell'oceano è spesso immaginata come un vasto, vuoto deserto blu, ma in realtà brulica di vita microscopica che costituisce la base della rete alimentare marina. Tra questi minuscoli abitanti ci sono i protisti, un gruppo diversificato di organismi unicellulari che includono alghe e altri piccoli vagabondi. Nelle acque calde e povere di nutrienti delle zone subtropicali, queste comunità sono particolarmente difficili da studiare perché sono scarse e cambiano rapidamente. Gli scienziati sanno da tempo che l'oceano non è statico; il mix di specie cambia con le stagioni al variare delle temperature dell'acqua e delle correnti. Comprendere esattamente come queste piccole comunità crescano, si rimpiccioliscano e si scambino il posto è fondamentale perché guidano il ciclo globale del carbonio e sostengono i pesci di cui gli esseri umani si affidano. Senza un quadro chiaro di chi sia presente e quando, la nostra comprensione di come funzioni l'oceano rimane incompleta.

Per colmare questa lacuna, i ricercatori hanno rivolto la loro attenzione al Golfo di Aqaba, un corpo d'acqua stretto nel Mar Rosso noto per le sue condizioni limpide e povere di nutrienti. Per oltre un anno, da marzo 2024 a luglio 2025, hanno monitorato le acque superficiali con uno strumento specializzato chiamato Imaging FlowCytobot. Questo dispositivo agisce come una telecamera ad alta velocità che scatta foto di singole cellule mentre scorrono via, permettendo agli scienziati di contarle e identificare le loro forme senza dover raccogliere campioni d'acqua a mano. Controllando l'acqua quasi ogni singolo giorno, il team ha catturato un registro dettagliato, giorno per giorno, del mondo microscopico che era precedentemente sfuggito a metodi di campionamento meno frequenti.

Il record ha rivelato un ritmo stagionale distinto della vita nel Golfo. Durante i mesi invernali, il numero totale di cellule nell'acqua è quasi triplicato. Questo aumento è stato guidato principalmente da un massiccio incremento degli organismi più piccoli, quelli che misurano meno di 5 micron di dimensione. Nonostante questa esplosione di numeri, la quantità complessiva di materiale vivente, o biovolume, non è cambiata drasticamente tra le stagioni. Ciò è dovuto al fatto che le cellule presenti in estate erano generalmente più grandi, bilanciando la pura quantità di minuscole cellule invernali. L'accumulo più significativo di materiale vivente si è verificato durante la fioritura primaverile, quando il biovolume ha raggiunto i suoi livelli più alti e sostenuti.

Mentre i mesi estivi apparivano tranquilli in termini di numeri totali, la comunità era tutt'altro che dormiente. I ricercatori hanno osservato apparizioni improvvise e drammatiche di gruppi specifici, tra cui euglenofiti, flagellati e dinoflagellati, che hanno raggiunto alte densità in brevi momenti. La progressione stagionale ha seguito un percorso prevedibile: coccolifofore e criptofite sono aumentate durante l'inverno, seguite da un aumento di diatomee e ciliati con l'arrivo della primavera. Per garantire che questa visione dettagliata della vita microscopica del Golfo sia disponibile ad altri, il team ha anche rilasciato un dataset pubblico contenente oltre 31.000 immagini annotate delle cellule catturate, fornendo un archivio visivo di questo viaggio stagionale.