Il futuro irresoluto degli oceani
L’oceano gioca un ruolo chiave nell’attuale cambiamento climatico, poiché assorbe una parte considerevole dell’anidride carbonica atmosferica emessa dall’uomo. Se da un lato ciò rallenta il riscaldamento del clima, dall’altro lo scioglimento della CO2 porta all’acidificazione dei mari. Ciò ha conseguenze di vasta portata per molti organismi marini e quindi anche per il ciclo oceanico del carbonio.
Uno dei meccanismi più importanti in questo ciclo, è chiamato pompa biologica del carbonio. Parte della biomassa che il fitoplancton forma nell’oceano superficiale attraverso la fotosintesi affonda nelle profondità sotto forma di piccole particelle carboniose. Di conseguenza, il carbonio viene immagazzinato a lungo nelle profondità marine. L’oceano agisce quindi come un serbatoio di carbonio nel sistema climatico. La forza di azione di questa pompa biologica varia notevolmente da regione a regione e dipende dalla composizione delle specie nell’ecosistema.
Lo studio, che è stato ora pubblicato sulla rivista Nature Climate Change, è uno degli studi più completi finora effettuati sugli effetti dell’acidificazione degli oceani sugli ecosistemi marini. Gli scienziati del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research di Kiel sono stati ora in grado di dimostrare per la prima volta che l’acidificazione degli oceani influenza il contenuto di carbonio del materiale organico che affonda, e quindi la pompa biologica. Il contenuto di carbonio delle particelle che affondano è aumentato o diminuito in modo significativo con l’aumento della CO2, a seconda della composizione delle specie e della struttura della rete alimentare e poiché i dati coprono un’ampia gamma di regioni oceaniche, questo sembra essere un fenomeno globale. Questi risultati consentono una valutazione completamente nuova degli effetti dell’acidificazione degli oceani.
“È interessante notare che abbiamo scoperto che il plancton animale e batterico, come i piccoli crostacei, gioca un ruolo chiave nel modo in cui il ciclo del carbonio e la pompa biologica rispondono all’acidificazione degli oceani. Ora, è stato ampiamente affermato che i cambiamenti bio-geochimici sono principalmente guidati dalle reazioni del fitoplancton. Pertanto, anche i moderni modelli del sistema Terra non tengono conto delle interazioni che osserviamo tra la rete alimentare marina e il ciclo del carbonio. Le nostre scoperte aiutano così a rendere modelli climatici più realistici e migliorare le proiezioni climatiche“, sostiene il dottor Jan Taucher, biologo marino e autore principale dello studio.
Fino ad ora, la maggior parte delle conoscenze su questo argomento si è basata su esperimenti di laboratorio idealizzati, che rappresentano solo le interazioni ecologiche e le dinamiche della complessa rete alimentare marina in modo altamente semplificato. Ciò rende difficile trasferire tali risultati alle condizioni reali dell’oceano e proiettarli nel futuro. Al fine di ottenere una visione più realistica, lo studio riassume diversi esperimenti sul campo che sono stati condotti con strutture di test di grandi volumi, i cosiddetti mesocosmi, in diverse regioni oceaniche, dalle acque artiche a quelle subtropicali.
I mesocosmi sono, per così dire, provette sovradimensionate nell’oceano, in cui è possibile studiare i cambiamenti delle condizioni ambientali in un ecosistema chiuso ma altrimenti naturale. Per il presente studio, è stata sintetizzata una grande quantità di dati da cinque esperimenti sul mesocosmo per fornire un quadro più preciso delle comunità di plancton e dei processi bio-geochimici all’interno dell’ecosistema. Nell’analisi sono stati inclusi un totale di oltre diecimila punti dati.
Le nuove conoscenze acquisite possono ora essere utilizzate per implementare le complesse interazioni ecologiche nei modelli del sistema Terra, contribuendo così a migliorare ulteriormente le proiezioni climatiche.
