Gli oceani del mondo potrebbero amplificare silenziosamente il cambiamento climatico in modi che gli scienziati stanno appena iniziando a comprendere. In un nuovo studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences , scienziati dell’Università di Rochester—tra cui Thomas Weber, professore associato nel Dipartimento di Scienze della Terra e Ambientali, e la studentessa laureata Shengyu Wang e l’associato di ricerca post-dottorato Hairong Xu nel laboratorio di Weber—hanno scoperto un meccanismo chiave alla base della produzione di metano in mare aperto. Le loro ricerche indicano che questo meccanismo potrebbe intensificarsi con il riscaldamento del pianeta, fornendo un allarmante circolo di retroazione per il riscaldamento globale.
Il metano è un potente gas serra e per decenni gli scienziati si sono interrogati su un paradosso: le acque superficiali rilasciano costantemente metano nell’atmosfera, anche se l’acqua superficiale è ricca di ossigeno. Tradizionalmente, la produzione di metano è stata associata a ambienti privi di ossigeno, come zone umide o sedimenti profondi.
Svelare il mistero del metano oceanico
Il team di Weber si è proposto di risolvere questo enigma utilizzando un dataset globale e modellazione al computer. Le loro scoperte indicano un processo microbico specifico responsabile della produzione di metano nell’ambiente oceanico: alcuni batteri generano metano come sottoprodotto quando scompongono composti organici, ma lo fanno solo quando il fosfato nutriente è scarso.
“Questo significa che la scarsità di fosfato è il principale indicatore di controllo per la produzione e le emissioni di metano in mare aperto,” afferma Weber.
I risultati riformulano il modo in cui gli scienziati comprendono la produzione di metano nell’oceano. Piuttosto che essere un processo raro o insolito, la produzione di metano in ambienti ricchi di ossigeno può essere diffusa nelle regioni dove il fosfato è limitato.
Ma lo studio va oltre la semplice spiegazione della produzione di metano marino nel presente: offre anche uno sguardo inquietante sul futuro.
“Il cambiamento climatico sta riscaldando l’oceano dall’alto verso il basso, aumentando la differenza di densità tra le acque superficiali e quelle profonde,” afferma Weber. “Si prevede che questo rallenterà la miscelazione verticale che trasporta nutrienti come il fosfato dalle profondità.”
Secondo il modello del team, con meno miscelazione verticale, le acque superficiali potrebbero diventare sempre più carenti di nutrienti, creando condizioni ideali affinché i microbi produttori di metano prosperino.
Il risultato, avverte Weber, sarebbe il rilascio di più metano dall’oceano nell’atmosfera. Poiché il metano è un gas serra così potente, questo crea il potenziale di un circolo vicino dannoso: il riscaldamento degli oceani porta a maggiori emissioni di metano, che a loro volta favoriscono un ulteriore riscaldamento.
I risultati evidenziano come anche processi che avvengono a livello microscopico nell’oceano possano avere conseguenze globali.
Fondamentalmente, questo feedback attualmente non è incluso nei principali modelli di proiezione climatica. Man mano che i ricercatori continuano a perfezionare i modelli climatici, incorporare feedback di questo tipo potrebbe essere essenziale per prevedere con precisione il ritmo e la scala del cambiamento climatico futuro.
“Il nostro lavoro aiuterà a colmare una lacuna chiave nelle previsioni climatiche, che spesso trascurano le interazioni tra l’ambiente in evoluzione e le fonti naturali di gas serra nell’atmosfera”, afferma Weber.
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