E DAL CIELO FIOCCANO ANCHE I BATTERI

Articolo del 2008 – Corriere della Sera 

Innocui per l’uomo, non per le piante: i cristalli si formano intorno a loro. La prossima volta che vi troverete sotto una fitta nevicata alzate la testa, stanno fioccando batteri. Non preoccupatevi però, non vi infetteranno. Godetevi la meraviglia di quei cristalli esagonali tutti diversi gli uni dagli altri pensando che in fondo nella loro parte più nascosta c’è persino la vita. Potrebbero essere batteri finiti in alto nelle nuvole e proprio per merito loro si sono formati i cristalli di ghiaccio al centro dei fiocchi che ora vi imbiancano. Il sospetto da cui ha preso il via la nuova ricerca che ha messo in luce come una larga porzione delle particelle di ghiaccio dell’atmosfera si formino intorno a «nuclei di congelamento» costituiti da batteri, è sorto molti anni fa tra le nevi del Montana, negli Stati Uniti. Verso la fine della scorsa stagione invernale è però venuta la conferma scientifica. E ora è stato messo a punto anche un modello matematico da cui è possibile valutare le dimensioni del fenomeno. «Il nostro modello può accuratamente predire le concentrazioni di cellule e di nuclei di congelamento di origine biologica presenti nel ghiaccio usando un numero relativamente piccolo di variabili — dice Brent Christner, microbiologo dell’Università della Louisiana a capo della ricerca condotta insieme a colleghi francesi e del Montana — Il ruolo che le particelle biologiche svolgono nei processi atmosferici era stato largamente sottovalutato, ma noi abbiamo trovato batteri nei nuclei di congelamento in campioni di precipitazioni dall’Antartico alla Louisiana, in California, nell’est degli Stati Uniti, in Australia, Sud Africa, Marocco, Francia e Russia: sono ubiquitari».

PIANTE – Il gruppo di ricerca di Christner ha esaminato le precipitazioni nelle varie aree del mondo e ha dimostrato che proprio quelli di origine biologica sono i nuclei di congelamento del ghiaccio più attivi. Polveri e fuliggini possono servire allo stesso scopo, ma quelli biologici sono capaci di catalizzare il congelamento a temperature molto più elevate. Il ciclo delle «bio-precipitazioni », come le chiama David Sands, dell’Università del Montana (che aveva proposto il concetto 25 anni fa senza essere preso seriamente ndr: siamo sicuri?) è sostanzialmente il seguente: i batteri provengono da piccoli gruppi sulla superficie delle piante. Il vento poi li trasporta nell’atmosfera e a temperature inferiori a zero gradi i cristalli di ghiaccio crescono attorno a loro. Una volta raggiunta una certa dimensione cadono e aumentano la loro massa entrando in collisione con alcune delle gocce più grandi presenti in atmosfera. La forma finale di un fiocco di neve dipende da una di complesse condizioni che si verificano sulla superficie del cristallo o vicino ad essa. La temperatura è la variabile più importante. In generale i cristalli che passano attraverso un’atmosfera fredda sono più piccoli mentre se l’aria è più calda (quindi può contenere maggiore umidità) diventano più grandi e le nevicate sono più abbondanti.

ARIA CALDA – E’ proprio con l’aria più calda che i batteri agiscono più efficacemente. Quando le precipitazioni, sotto forma di neve o pioggia, raggiungono il suolo i batteri hanno l’opportunità di tornare nel terreno e sulle piante ripetendo il ciclo. Il modello che ora è stato messo a punto da Christner e collaboratori rileva che i nuclei di congelamento di origine biologica rinvenuti nella neve di luoghi anche remoti, come l’Antartico, possono esserci sugli oceani o possono percorrere lunghe distanze in atmosfera, che costituisce un efficiente mezzo per la dispersione dei microbi a scala globale. I più conosciuti batteri-nuclei di congelamento sono patogeni delle piante. Secondo Christner le perdite in agricoltura dovute a questi microorganismi, quali Pseudomonas syringae, spesso superano un miliardo di dollari all’anno negli Stati Uniti, per cui capire il loro modo di disperdesi è anche essenziale per mitigare il loro impatto sui raccolti. Dal punto di vista dei batteri è anche possibile che la disseminazione attraverso le precipitazioni sia un passaggio cruciale del loro ciclo vitale, consentendo loro di colonizzare nuovi ospiti. La ricerca è comunque un passo in avanti nel colmare le grandi lacune ancora presenti nella comprensione scientifica dei nuclei che innescano la formazione dei cristalli di ghiaccio in atmosfera.

Massimo Spampani
20 dicembre 2008 Corriere della Sera

FONTE https://www.corriere.it/scienze/08_dicembre_20/batteri_neve_massimo_spampani_32aea1c6-ce6d-11dd-a9e5-00144f02aabc.shtml

Leggiamo nel 2011

Su “Le Scienze” di luglio 2011 la notizia che a causare la grandine possano essere alcuni batteri presenti nelle nubi.
L’annuncio che i batteri possono fungere da catalizzatore per innescare la formazione dei chicchi di grandine è stato dato da Alexander Michaud della Montana State University a un congresso a New Orleans ed è riportato (in inglese) sul sito della BBC e in italiano sul sito “Dita di Fulmine“.
Forse in futuro, per evitare le grandinate, potremo “curare” le nubi “malate” uccidendo i batteri, magari irrorando le nuvole di antibiotici. VEDI QUI

Per poter produrre neve anche con temperature elevate si è pensato di manipolare geneticamente il batterio Pseudomonas syringae per poi trapiantarlo in altri microrganismi, per esempio Escheria coli. Questi nuovi batteri manipolati geneticamente sono stati ulteriormente selezionati fino a raggiungere la capacità di formare nuclei di ghiaccio a temperature superiori allo 0. Questo procedimento, negli USA già impiegato negli anni Ottanta, è stato brevettato dal Parlamento europeo nel 1997. Tuttavia non è ancora stato chiarito se questi organismi manipolati geneticamente possano sviluppare conseguenze negative anche perchè sperimentazioni specifiche non ne sono state fatte (ufficialmente). Uno di questi prodotti è lo Snomax, nel quale non sono stati rinvenuti batteri di Pseudomonas syringae, ma specie di enterococchi e bacilli vivi, i quali rappresentano una possibile minaccia sanitaria. L’acqua, nebulizzata in minuscole goccioline per la produzione di neve, può penetrare nelle vie respiratorie, nelle falde dell’ acqua potabile, ecc. Non sono state finora condotte ricerche sulle possibili conseguenze a medio-lungo termine dell’esposizione dell’uomo e dell’ambiente al contatto con questi microrganismi.

VEDI QUI https://www.nogeoingegneria.com/timeline/storia-del-controllo-climatico/i-guai-che-combina-la-neve-artificiale/ 

e qui 

Seeding the skies with rain making bacteria

Nucleus Pseudomonas syringae, as an Artificial Ice for Weather Modification http://www.weathermodification.org/publications/index.php/JWM/article/view/351  Full Text: PDF

J. Hardy, “The Rain-Making Bacteria.” available in http://www.hardydiagnostics.com/wp-content/uploads/2016/05/Ice-FormingBacteria.pdf at ( June 5, 9:32 am)

M. Prasanth, N. Ramesh, K. M. Gothandam, K. Sivamangala, and T. Shanthini, “Pseudomonas Syringae?: An Overview and its future as a ‘ Rain Making Bacteria ,’” vol. 4, no. 2, pp. 70–77, 2015

A. Gail (May 2016) “Make it rain! Ice-forming bacteria could be ‘sprayed onto clouds’ to make artificial showers after experts discover how it works” available in http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3588750/Make-rain-Ice-forming-bacteria-sprayed-clouds-make-artificial-showers-scientists-discover-works.html#ixzz4lvszu1pL

(January 2015) “How Does Rain Form: Pseudomonas syringae” available in https://owlcation.com/stem/The-Rainmaker-Pseudomonas-syringae

L. C. Provence and E. D. B. Industrielle, “Bacterial-based additives for the production of artificial snow?: What are the risks to human health??,” vol. 408, pp. 1659–1666, 2010.

L.W. Moore, J.W. Pscheidt (2107) ” Diseases Caused by Pseudomonas syringe” available inhttps://pnwhandbooks.org/node/408/print  

Ice nucleating bacteria in hailstones during a hailstorm over Karad, India

Cell-free and whole cell ice nucleators and process for their production

Microbially produced ice nucleator mixtures which include either cell-free ice nucleator particle mixtures and/or whole cell ice nucleator mixtures. These mixtures are produced in methods which comprises culturing a selected microorganism in a two step process at a first temperature in a first step and at a lower temperature in a second step. The microorganisms include Erwinia, Pseudomonas and Escherichia coil. These methods produce ice nucleator mixtures having increased concentrations of ice nucleating sites per given weight or volume of ice nucleator material. https://patents.google.com/patent/EP0572519A1

Nucleation of ice

Abstract

The undercooling of an aqueous medium (and therefore damage to a biological sample in the medium) can be minimised by inducing ice nucleation in the medium using cholesterol having a crystal structure which may be obtained by crystallising from methanol and/or acetic acid. Such crystalline cholesterol can be added to the cryopreservation medium (which may also contain a cryoprotectant) or can be coated onto an inner surface of an ampoule, cryopreservation tube or straw.

The cholesterol can also be used to induce ice nucleation in the atmosphere to create hail or snow or artificial snow in aerosols of the aqueous medium for use on ski slopes. https://patents.google.com/patent/WO1991001992A1/en

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