Lo studio dell’origine e della distribuzione dei composti contenenti CH4 e CO2 nelle manifestazioni gassose sottomarine hanno un’importanza di primo ordine sul ciclo del carbonio e, più in generale, nello studio delle interazioni tra i vari ecosistemi, dell’origine e distribuzione della vita.I rilasci di gas ricchi in metano caratterizzano molti zone distribuite nei fondali oceanici in tutto il mondo. La loro origine viene generalmente associata a processi abiotici, quali i processi di serpentinizzazione o rilascio da corpi magmatici in degassamento, oppure a processi biotici guidati delle attività metaboliche microbiche. Nonostante la letteratura scientifica sia ricca di studi inerenti le emissioni di fluidi dai fondali oceanici, molte sono ancora le incertezze relative alla dinamica dei processi chimici-fisici-biologici in grado di influenzare le caratteristiche chimiche e fisiche e quindi lo studio e la definizione della loro origine. Esistono diversi processi metabolici in grado di influenzare e regolare la produzione ed il rilascio di metano dai sedimenti presenti nei fondali oceanici. Nelle condizioni anaerobiche dei sedimenti marini profondi, la metanogenesi è guidata dalla presenza di Archaea idrogenotrofi, acetogeni e metilotrofi, mentre l’ossidazione del metano è mediata da Archaea (es. anaerobic methane-oxidizing archaea – ANME) e da batteri solfato riducenti (SRB) (Knittel and Boetius, 2009).Le emissioni gassose presenti a Pianosa (così come quelle ubicate a Pomonte e Scoglio d’Africa) rappresentano un laboratorio naturale di facile accesso (profondità ridotta in confronto a quelle dei fondali oceanici) e con un ambiente caratterizzato da elevata energia che permette lo sviluppo di una grandissima variabilità microbica (Emil Ruff et al., 2016). Queste condizioni determinano alla scala locale delle modifiche importanti delle concentrazioni delle specie gassose e della loro composizione isotopica ed i meccanismi/processi con cui tali variazioni avvengono sono tutt’altro che noti. Modifiche sostanziali delle caratteristiche chimiche ed isotopiche dovute a processi di ossidazione secondari possono rendere di difficile identificazione anche l’origine dei gas ed è per tale motivo che risulta necessaria la combinazione di studi di geochimica dei fluidi, biochimica e biologia molecolare che permetta l’integrazione dei dati che verranno ottenuti. I principali risultati attesi sono:- Prima identificazione di dettaglio e caratterizzazione chimica ed isotopica delle emissioni gassose sottomarine presenti nel tratto di mare ad est dell’isola di Pianosa; – Identificazione dell’origine dei costituenti gassosi;- Caratterizzazione delle comunità microbiche presenti sul fondale nell’intorno delle emissioni gassose;- Identificazione dei principali taxa microbici legati ai processi di metanogenesi e metanotrofia- Identificazione dei processi chimici-fisici-biologici che influenzano la composizione chimica ed isotopica dei costituenti gassosi.