Gaseous emissions from geothermal and volcanic areas: focus on methane and methanotrophs

• Main Author: GAGLIANO, Antonina Lisa
• Other Authors: Gagliano, ., PARELLO, FRANCESCO
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: Università degli Studi di Palermo 2014
• Subjects: Methane; Geothermal area; volcanic area; methanotrophs; Settore GEO/08 - Geochimica E Vulcanologia; Alta; Hanno; Noto; Kamchatka
• Online Access: http://hdl.handle.net/10447/90855

Ogni anno, 22 Tg di CH4 vengono rilasciati in atmosfera da numerose sorgenti sia naturali che antropiche. Il metano riveste un ruolo molto importante nella chimica dell’atmosfera terrestre e nel bilancio dell’energia radiante assorbita, essendo il secondo gas serra più potente dopo la CO2. Le aree vulcaniche e geotermali contribuiscono al flusso di metano in atmosfera, essendo vaste aree di degassamento. Studi preliminari hanno stimato che le emissioni globali di metano dai sistemi geotermali e vulcanici europei sono nel range di 4-16 kt a-1. Questa stima è stata ottenuta indirettamente dai dati delle emissioni di CO2 o H2O e dal rapporto del flusso CO2/CH4 oppure H2O/CH4 misurati nelle principali fumarole. La stima del metano emesso globalmente dalle aree vulcaniche e geotermali non è ancora ben definita in quanto il bilancio tra le emissioni per degassamento dai suoli e il consumo di metano per ossidazione microbica è ancora poco noto. Inoltre, le misure di flusso di metano sono molto difficili da eseguire e si hanno a disposizioni pochi dati. Alcuni metodi, seppur accettabili al fine di ottenere stime sul flusso di metano, escludono completamente la possibilità che il metano venga rimosso per via microbica dai batteri metanotrofi. A scala globale, l’ossidazione microbica del metano contribuisce alla rimozione di circa il 3-9% del metano dall’atmosfera. Ma l’importanza dei batteri metanotrofi è ancora maggiore in quanto questi ossidano la maggior parte del metano prodotto nel suolo e nel sottosuolo prima che questo raggiunga l’atmosfera. Le condizioni ambientali dei suoli vulcanici e geotermali (ad esempio scarso contenuto in ossigeno, alta temperature, attività protonica, ect.) sono stati da sempre considerati inospitali per i batteri metanotrofi. Tuttavia, di recente è stata dimostrata la presenza di batteri acidofili e termofili appartenenti al phylum dei Verrucomicrobia. Questi organismi sono stati individuati alla Solfatara di Pozzuoli (Italia), ad Hell’s gate (Nuova Zelanda) ed in Kamchatka ...