Metalli preziosi dai meteoriti: i microbi “minatori” superano il primo test sulla Stazione Spaziale Internazionale
Sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), a 400 chilometri sopra la Terra, minuscoli microbi stanno trasformando la fantascienza in realtà: estraggono metalli preziosi dai meteoriti. È il risultato di un nuovo studio pubblicato sulla rivista scientifica npj Microgravity, che segna il primo test concreto di quella che un giorno potrebbe diventare una vera attività mineraria nello spazio.
La ricerca nasce dalla collaborazione tra la Cornell University e l’Università di Edimburgo nell’ambito del progetto BioAsteroid, guidato dall’astrobiologo Charles Cockell, professore all’Università di Edimburgo e autore senior dello studio. A bordo dell’ISS, l’esperimento è stato condotto in microgravità dall’astronauta della NASA Michael Scott Hopkins, mentre un test di controllo parallelo è stato eseguito sulla Terra per confrontare i risultati.
Il team ha utilizzato il batterio Sphingomonas desiccabilis e il fungo Penicillium simplicissimum per testare la loro capacità di estrarre elementi del gruppo del platino da un meteorite di tipo L-condrite, una roccia spaziale ricca di metalli, tra le più comuni che raggiungono la Terra. Il processo sfrutta la biolisciviazione, ovvero la capacità di alcuni microrganismi di rilasciare molecole — come gli acidi carbossilici — che si legano ai minerali e ne facilitano il rilascio. In totale sono stati analizzati 44 elementi chimici, e 18 sono stati effettivamente mobilizzati dall’attività biologica.
In particolare, il fungo P. simplicissimum si è dimostrato molto efficace nell’estrazione di palladio, oltre che di platino e altri elementi. “Questo è probabilmente il primo esperimento di questo tipo sulla Stazione Spaziale Internazionale su meteoriti” ha spiegato l’autrice principale, Rosa Santomartino, professoressa associata di Ingegneria biologica e ambientale presso la Facoltà di Agraria e Scienze della Vita della Cornell University, sottolineando come l’obiettivo fosse comprendere meglio i meccanismi microbici in condizioni di microgravità.
L’analisi ha inoltre mostrato che, mentre la lisciviazione puramente chimica tende a perdere efficienza nello spazio, i microbi riescono a mantenere una capacità estrattiva stabile; nel caso del fungo, si osserva anche un adattamento del metabolismo, con aumento della produzione di molecole coinvolte nel rilascio dei metalli. Un risultato che rafforza l’ipotesi di una bioestrazione praticabile anche oltre la gravità terrestre.
Biolisciviazione spaziale: come i microbi estraggono i metalli preziosi
La chiave dell’esperimento è la biolisciviazione, un processo già utilizzato sulla Terra per recuperare metalli da rocce e rifiuti minerari. In questo processo i microrganismi producono molecole organiche che favoriscono il rilascio dei metalli dai minerali. È un meccanismo naturale, ma applicato nello spazio assume un valore completamente nuovo.
Nel test condotto a bordo dell’ISS , i microbi sono stati messi a contatto con materiale meteoritico di tipo L-condrite. L’obiettivo non era solo verificare se l’estrazione fosse possibile, ma capire come la microgravità modificasse il comportamento metabolico dei microrganismi. “Qualche cambiamento è emerso, soprattutto nel fungo, che ha aumentato la produzione di molecole – tra cui gli acidi carbossilici – che possono favorire il rilascio di palladio, platino e altri elementi” ha precisato Alessandro Stirpe, ricercatore associato in microbiologia e coautore dello studio. I risultati indicano che l’attività biologica ha contribuito alla mobilizzazione di 18 dei 44 elementi chimici analizzati.
Un altro aspetto rilevante riguarda il confronto tra processi biologici e non biologici. Nei campioni privi di microbi, la lisciviazione puramente chimica è risultata meno efficace nello spazio rispetto alla Terra. I microrganismi, invece, hanno preservato i processi di mobilizzazione dei metalli anche nello spazio. Come spiegato dalla professoressa Santomartino, in alcuni casi “il microbo non migliora l’estrazione in sé, ma la mantiene a un livello costante, indipendentemente dalle condizioni di gravità”.
Questo significa che i microbi potrebbero diventare strumenti affidabili per future missioni di lunga durata, in cui trasportare grandi quantità di risorse dalla Terra sarebbe economicamente e logisticamente insostenibile. Non si tratta ancora di miniere operative, ma di un primo passo concreto verso l’utilizzo biologico delle risorse spaziali.
Dalla ISS alla Luna e oltre: il futuro delle miniere biologiche nello spazio
Se i risultati saranno confermati da ulteriori esperimenti, le applicazioni potrebbero estendersi ben oltre la Stazione Spaziale Internazionale. In prospettiva, microbi e funghi potrebbero essere utilizzati per estrarre metalli direttamente dal suolo della Luna, di Marte o persino dagli asteroidi, riducendo la necessità di trasportare grandi quantità di risorse dalla Terra.
In scenari di esplorazione spaziale di lunga durata, questa capacità potrebbe rivelarsi fondamentale. Le future basi lunari o marziane avranno bisogno di materiali per costruzioni, elettronica e sistemi energetici, e trasportarli dalla Terra sarebbe estremamente costoso. Tecnologie basate sulla biolisciviazione potrebbero invece permettere di sfruttare le risorse presenti localmente, utilizzando microrganismi come veri e propri “bio-minatori”.
Gli stessi ricercatori invitano però alla cautela. Le condizioni dello spazio sono complesse e molte variabili devono ancora essere comprese. “Batteri e funghi sono così diversi tra loro, e le condizioni spaziali sono così complesse che al momento non è possibile dare una risposta univoca” ha osservato Santomartino.
Le possibili applicazioni non riguardano però solo lo spazio. Secondo i ricercatori, processi di bioestrazione come quelli studiati nell’esperimento potrebbero trovare applicazione anche sulla Terra, ad esempio per recuperare metalli da ambienti con risorse limitate o da rifiuti minerari, contribuendo allo sviluppo di biotecnologie più sostenibili e all’economia circolare.
