Secondo gli scienziati, il cambiamento climatico sta provocando una trasformazione importante e potenzialmente permanente nell’Oceano Artico, sconvolgendo la catena alimentare marina dal basso verso l’alto.
Secondo un nuovo studio, il rapido declino del ghiaccio marino artico ha drasticamente ridotto i livelli di nitrati, un nutriente essenziale per la crescita del plancton che costituisce la base dell’ecosistema della regione. I ricercatori avvertono che questo cambiamento potrebbe avere ripercussioni su diverse specie, dai pesci agli uccelli marini fino ai mammiferi marini, indebolendo al contempo la capacità dell’Oceano Artico di assorbire carbonio dall’atmosfera.
Lo studio ha rilevato che ampie zone di acque artiche poco profonde, un tempo protette dal ghiaccio marino, sono ora esposte a una quantità di luce solare molto maggiore. Questa maggiore esposizione sembra accelerare un processo naturale che rimuove i nitrati dall’acqua di mare.
Poiché il plancton ha bisogno di nitrati per crescere, livelli più bassi di nutrienti potrebbero ridurre la quantità di vita che l’ecosistema artico può sostenere.
Diminuzione dei livelli di nitrati nelle acque artiche
Negli ultimi anni gli scienziati hanno osservato importanti cambiamenti nelle popolazioni della fauna selvatica artica, ma le cause sottostanti non erano state pienamente comprese. I ricercatori dell’Università di Edimburgo hanno cercato di trovare delle risposte esaminando oltre 20 anni di dati di campionamento oceanico raccolti nello Stretto di Fram, un passaggio chiave attraverso il quale le acque artiche confluiscono nell’Oceano Atlantico.
La loro analisi ha rivelato un chiaro punto di svolta a partire dal 2009 circa. Da quel momento in poi, i livelli di nitrati nelle acque che lasciano l’Artico sono diminuiti costantemente. I ricercatori affermano che la tempistica coincide strettamente con una drammatica accelerazione della perdita di ghiaccio marino artico.
Il team ha concluso che la riduzione dei ghiacci marini ha intensificato un processo noto come denitrificazione bentonica. Durante questo processo, il nitrato viene convertito in azoto gassoso nelle regioni poco profonde del fondale marino. Queste aree della piattaforma continentale coprono quasi la metà dell’Oceano Artico.
Gli scienziati affermano che il risultato è un cambiamento radicale nell’equilibrio dei nutrienti nell’Artico.
Plancton più piccolo e una catena alimentare più debole
I ricercatori avvertono che in futuro le condizioni di scarsità di nitrati potrebbero favorire le specie di plancton più piccole. Questo è importante perché il plancton più piccolo generalmente sostiene reti trofiche meno produttive, lasciando meno energia e cibo disponibili per gli animali marini più grandi che si trovano ai livelli superiori della catena alimentare.
Le conseguenze potrebbero estendersi ben oltre l’Artico. Il plancton contribuisce anche a rimuovere l’anidride carbonica dall’atmosfera attraverso la fotosintesi, il che significa che una ridotta crescita del plancton potrebbe indebolire il ruolo dell’oceano nello stoccaggio del carbonio.
Poiché questo cambiamento è legato al continuo declino dei ghiacci marini, i ricercatori ritengono improbabile che l’Oceano Artico torni al suo stato precedente.
Il team afferma che sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere in che modo questi cambiamenti potrebbero influenzare gli ecosistemi marini in altre aree, tra cui l’Atlantico settentrionale e le importanti regioni di pesca commerciale.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Communications Earth & Environment . Lo studio è stato finanziato dal progetto Changing Arctic Ocean del Natural Environment Research Council (NERC).
Hanno contribuito al lavoro anche ricercatori dell’Istituto Polare Norvegese, dell’Associazione Scozzese per le Scienze Marine, dell’Università Tecnica della Danimarca e dell’Istituto Alfred Wegener in Germania.
Marta Santos-García, dottoranda presso la Scuola di Geoscienze dell’Università di Edimburgo e co-autrice dello studio, ha dichiarato: “Per anni, si è ipotizzato che la perdita di ghiaccio marino nell’Oceano Artico avrebbe incrementato la crescita del fitoplancton, poiché una maggiore quantità di luce solare avrebbe potuto raggiungere le acque superficiali. I nostri risultati suggeriscono che questa relazione sia cambiata: l’Oceano Artico sembra essersi trasformato da un sistema limitato principalmente dalla luce a uno sempre più limitato dalla disponibilità di nitrati, con conseguenze di vasta portata per gli ecosistemi marini, le catene alimentari e il ruolo dell’Artico nel clima terrestre”.
Il professor Raja Ganeshram della Scuola di Geoscienze dell’Università di Edimburgo, che ha guidato lo studio negli ultimi due decenni, ha affermato: “I cambiamenti che abbiamo riscontrato suggeriscono che l’ecosistema dell’Oceano Artico abbia superato un punto di non ritorno intorno al 2009. È necessario monitorare attentamente come questo cambiamento si ripercuota sulla catena alimentare, poiché ha profonde implicazioni per noi, anche per la pesca commerciale nell’Oceano Atlantico settentrionale”.
Abstract
L’Oceano Artico sta subendo una perdita di ghiaccio marino. L’aumento della disponibilità di luce ha incrementato la produzione primaria netta. Tuttavia, studi recenti ipotizzano che i nutrienti (e non la luce) siano ora il fattore limitante dominante. Presentiamo osservazioni dallo Stretto di Fram (1998-2023) che mostrano una transizione intorno al 2009, caratterizzata da un netto calo delle concentrazioni di azoto fisso nelle acque superficiali polari e da un conseguente aumento del rapporto silicio-azoto. Suggeriamo che ciò rappresenti un cambiamento di regime in cui il nitrato è emerso come il principale fattore limitante per la produzione primaria nell’Oceano Artico. Questa riduzione del nitrato potrebbe essere il risultato di un aumento della denitrificazione bentonica sulle piattaforme continentali. Combinando i tassi di denitrificazione bentonica modellizzati e le traiettorie lagrangiane, identifichiamo un marcato aumento della perdita di azoto dopo il 2009, con un aumento della denitrificazione nelle piattaforme continentali di Chukchi e della Siberia orientale. Attribuiamo questa risposta alla riduzione del ghiaccio marino e ai cambiamenti nella circolazione che hanno determinato un cambiamento di regime verso una maggiore limitazione da parte dell’azoto.
Materials provided by University of Edinburgh. Note: Content may be edited for style and length.
Marta Santos-García, Raja S. Ganeshram, Laurent Oziel, Paul A. Dodd, Laura de Steur, Robyn E. Tuerena, Colin A. Stedmon. Sea ice loss drives a regime shift in Arctic Ocean nitrogen biogeochemistry. Communications Earth, 2026; 7 (1) DOI: 10.1038/s43247-026-03569-x
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