Oceani caldi e metano: un ciclo climatico che allarma la scienza
La scoperta che cambia le previsioni sul cambiamento climatico
(TEMPOITALIA.IT) Nelle acque di superficie degli oceani qualcosa di invisibile a occhio nudo si muova, ma è capace, potenzialmente, di rimescolare le previsioni sul futuro del clima terrestre. Un gruppo di ricercatori dell’Università di Rochester ha pubblicato uno studio sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences che, diciamolo subito, non lascia tranquilli. Non perché sia catastrofista, ma perché svela un meccanismo fino a oggi trascurato dai modelli climatici più diffusi: la produzione di metano negli oceani, guidata non dall’assenza di ossigeno, come si credeva, ma dalla scarsità di fosfato.
Thomas Weber, professore associato nel Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente, insieme ai colleghi Shengyu Wang e Hairong Xu, ha combinato dati globali e simulazioni al computer per capire come mai le acque superficiali degli oceani rilascino regolarmente metano nell’atmosfera, pur essendo ricche di ossigeno. Un paradosso che la comunità scientifica aveva notato da tempo, senza riuscire a spiegarlo in modo soddisfacente.
Il fosfato
Dietro tutto c’è il fosfato. Un nutriente essenziale, presente in concentrazioni variabili negli oceani, che quando scarseggia spinge certi microrganismi a comportarsi in modo insolito. Questi microbi, nel processo di degradazione della materia organica, producono metano proprio quando il fosfato viene a mancare, come se attivassero una sorta di piano B metabolico.
“La scarsità di fosfato è il principale meccanismo di controllo della produzione e delle emissioni di metano nell’oceano aperto”, spiega Weber. Una frase che, tradotta, significa che buona parte delle emissioni oceaniche di questo gas potrebbe dipendere da un parametro chimico che varia, e non di poco, in funzione della temperatura dell’acqua e della circolazione verticale degli strati marini.
In effetti, prima di questo lavoro si tendeva a relegare la produzione microbica di metano agli ambienti privi di ossigeno, come le paludi, i fondali oceanici o i sedimenti lacustri. Scoprire che avviene anche in piena colonna d’acqua ossigenata, e in modo tutt’altro che sporadico, è una di quelle notizie scientifiche che fanno rivedere interi capitoli di manualistica.
Oceani più caldi, nutrienti più scarsi
Qui entra in gioco il Riscaldamento Globale, e le cose si complicano. Man mano che la temperatura dell’acqua superficiale aumenta, cresce anche la differenza di densità tra gli strati superficiali e quelli profondi. E quando questa differenza aumenta, la mescolanza verticale rallenta, insomma, i nutrienti che risiedono nelle acque più fredde e profonde faticano sempre di più a risalire verso la superficie.
“Il cambiamento climatico sta riscaldando l’oceano dall’alto verso il basso, aumentando la differenza di densità tra acque superficiali e profonde”, precisa ancora Weber. “Ci si aspetta che questo rallenti la mescolanza verticale che porta nutrienti come il fosfato dalla profondità.”
Il risultato, secondo le simulazioni del team, è quasi matematico: meno mescolanza, meno fosfato in superficie, più condizioni favorevoli per i microbi produttori di metano. Un circolo che si auto-alimenta, e che ha tutta l’aria di aggravarsi con il passare degli anni.
Un ciclo che si autoalimenta
Vale la pena fermarsi un momento su questo aspetto, essendo il focus dell’intera scoperta. Il metano è un gas serra potentissimo, molto più efficiente della CO₂ nel trattenere il calore in atmosfera nel breve periodo. Pertanto, la sua efficacia nel cambiare il clima è molto maggiore delle sostanze immesse in atmosfera dalle attività umane.
Se la sua produzione oceanica aumenta in risposta al riscaldamento, ovvero al cambiamento climatico dovuto alle attività umane, si crea quello che i climatologi chiamano un “feedback positivo”, un meccanismo di retroazione che amplifica il problema anziché attenuarlo.
Oceani più caldi producono meno mescolanza verticale, che porta a una maggiore carenza di fosfato in superficie, che stimola i microbi a produrre più metano, che finisce in atmosfera e contribuisce ad aumentare ulteriormente le temperature. E via da capo, essendo un ciclo che si autolimenta.
Non è uno scenario apocalittico immediato, ma è il tipo di meccanismo che, sommato ad altri processi già noti, può accrescere la velocità del cambiamento climatico, e quindi i modelli matematici che studiano il clima che cambia, hanno finora sottovalutato quello che potrebbe succedere nel futuro.
Insomma, c’è una sorta di buco di informazione nei modelli matematico del clima
Ed è proprio questo il punto su cui i ricercatori insistono con maggiore determinazione. Questo meccanismo, questo legame tra fosfato, microbi e metano oceanico, non è ancora incorporato nei principali modelli climatici globali. Una lacuna non secondaria, considerando che gli oceani coprono oltre il 70% della superficie terrestre e svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione del clima del pianeta.
A questo punto, il lavoro degli scienziati sarà calcolare la quantità, attraverso stime, di emissioni di metano in atmosfera da parte degli oceani, per inserire i dati nei modelli matematici, al fine di avere delle stime più attendibili sul clima del futuro. Insomma, c’è molto ancora da scoprire su cosa può innescare l’aumento della temperatura globale. Ad oggi sappiamo molte informazioni rispetto a qualche anno fa, ma la ricerca sta rallentando soprattutto nel Stati Uniti d’America, dove avviene in Istituti finanziati da privati e non più dallo Stato federale.
Credit e fonti
- Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
- NASA Earth Observatory , approfondimenti sul ruolo degli oceani nel ciclo del carbonio e nelle dinamiche di Riscaldamento Globale.
- NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration , dati globali sulla temperatura degli oceani e sulla concentrazione di gas disciolti nelle acque marine.
- Nature Climate Change , ricerche sui feedback climatici legati agli ecosistemi marini e alla produzione biologica di gas serra.
- Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC , rapporti di valutazione sul ruolo dei gas non-CO₂, incluso il metano, nelle proiezioni climatiche globali.
- American Geophysical Union, AGU , pubblicazioni su geochimica marina, cicli biogeochimici e dinamiche della colonna d’acqua oceanica.
