Uno studio pubblicato su Nature suggerisce che lo scioglimento del permafrost potrebbe avere un effetto inaspettato sul ciclo del carbonio. Sebbene sia risaputo che lo scioglimento del terreno ghiacciato rilasci gas serra, i ricercatori hanno scoperto che può anche rafforzare un processo naturale che rimuove l’anidride carbonica (CO₂ ) dall’atmosfera.
La ricerca è stata condotta da scienziati dell’Università di Umeå in Svezia e dell’Università Normale della Cina Orientale in Cina.
Lo scongelamento del permafrost può aumentare la rimozione di CO2
Con l’aumento delle temperature globali, il permafrost si sta sciogliendo in molte regioni, esponendo materia organica rimasta congelata per lungo tempo. I microbi decompongono questo antico carbonio e rilasciano gas serra, il che porta molti scienziati a considerare lo scioglimento del permafrost principalmente come una fonte crescente di emissioni.
Tuttavia, il nuovo studio evidenzia un altro processo che si verifica contemporaneamente. Con il degrado del terreno ghiacciato, i minerali precedentemente sepolti vengono esposti e l’acqua interagisce più intensamente con le superfici rocciose. Questi cambiamenti accelerano l’erosione chimica, un processo che può consumare CO₂ atmosferica .
Secondo i ricercatori, questo assorbimento di carbonio dovuto all’erosione può ridurre significativamente la quantità di CO₂ rilasciata dai fiumi. In alcuni casi, può persino compensare completamente tali emissioni.
Per studiare il fenomeno, il team ha analizzato 50 fiumi sull’altopiano del Qinghai-Tibet, la più grande criosfera d’alta quota al di fuori delle regioni polari. Hanno analizzato le emissioni di CO₂ dei fiumi , il carbonio disciolto, i traccianti isotopici e i modelli geochimici per comprendere meglio come lo scioglimento del permafrost influisca sul ciclo del carbonio.
I loro risultati hanno dimostrato che lo scongelamento dei paesaggi intensifica l’alterazione chimica, trasformando il carbonio in forme inorganiche disciolte e rimuovendo contemporaneamente la CO₂ dall’atmosfera .
L’assorbimento di carbonio può superare le emissioni fluviali.
“Abbiamo scoperto che le emissioni di CO2 dai fiumi diminuiscono , mentre l’assorbimento di carbonio dovuto all’erosione delle rocce aumenta con la diminuzione della copertura di permafrost”, ha affermato Liwei Zhang, biogeochimico presso la East China Normal University. “In alcuni bacini idrografici in cui il permafrost è diventato più discontinuo, l’assorbimento di carbonio dovuto all’erosione è stato sufficiente a compensare o addirittura superare le emissioni di CO2 dai fiumi . “
Nell’intera area di studio, i ricercatori hanno stimato che l’erosione delle rocce compensa di CO2 dei fiumi. in media circa il 35% delle emissioni
L’effetto variava a seconda dell’estensione della copertura di permafrost. Le aree con permafrost continuo mostravano solo modeste compensazioni. Al contrario, le regioni con permafrost discontinuo o isolato a volte presentavano un assorbimento di carbonio dovuto all’erosione che superava il 100% delle emissioni di CO₂ fluviale . Questi risultati indicano che la rimozione del carbonio attraverso processi geologici può, in alcune situazioni, competere con il rilascio di carbonio derivante dall’attività biologica.
Interazione tra i cicli del carbonio geologico e biologico
Lo studio mette in discussione l’idea che lo scioglimento del permafrost funzioni esclusivamente come fonte di emissioni di carbonio.
Quando i terreni ghiacciati si scongelano, i fiumi ricevono grandi quantità di carbonio organico antico. I microrganismi convertono poi parte di questo materiale in gas serra che vengono rilasciati nell’atmosfera. Le nuove scoperte suggeriscono che i processi geologici che si verificano parallelamente a questi processi biologici potrebbero contribuire a compensare parte di tali emissioni.
I ricercatori sottolineano che l’erosione delle rocce non dovrebbe essere considerata una soluzione semplice o permanente al cambiamento climatico. Il ciclo del carbonio negli ambienti in fase di disgelo è estremamente complesso e alcune reazioni di erosione possono rilasciare CO₂ a seconda dei minerali coinvolti.
Lo studio, invece, mette in luce un importante meccanismo che non è pienamente rappresentato in molti modelli climatici e del ciclo del carbonio.
“I nostri risultati dimostrano che i cicli del carbonio biologici e geologici sono strettamente collegati“, afferma Jan Karlsson, professore presso il Dipartimento di Ecologia, Ambiente e Geoscienze dell’Università di Umeå. “Per capire se lo scioglimento del permafrost alla fine amplifica o attenua il riscaldamento climatico, dobbiamo considerare sia il carbonio rilasciato dai suoli antichi sia il carbonio consumato attraverso l’erosione delle rocce.”
Secondo i ricercatori, le future valutazioni climatiche dovrebbero guardare oltre le sole emissioni di carbonio di origine biologica e tenere conto delle fonti e dei pozzi geologici che emergono con il progressivo scongelamento dei paesaggi ghiacciati.
Abstract
Lo scioglimento del permafrost indotto dai cambiamenti climatici libera grandi riserve di carbonio organico che vengono mineralizzate ed emesse sotto forma di anidride carbonica (CO₂ ) dai fiumi nell’atmosfera. Allo stesso tempo, il riscaldamento e lo scioglimento del permafrost possono aumentare i tassi di alterazione dei minerali, influenzando così il rilascio e il sequestro del carbonio inorganico. Tuttavia, non è ancora chiaro come questi cicli del carbonio, sia biologici che geologici, interagiscano e influenzino congiuntamente le dinamiche della CO₂ ( emissioni rispetto al consumo) nei fiumi del permafrost. Qui combiniamo le emissioni di CO 2 , le concentrazioni di soluti organici e inorganici, i doppi isotopi del carbonio (δ 13 CD 14 C) e modelli geochimici per dedurre come lo scioglimento del permafrost possa influenzare la biogeochimica dei fiumi nel corso di decenni o secoli sull’altopiano del Qinghai-Tibet. Sfruttando un gradiente di degradazione termica del permafrost, abbiamo scoperto che le emissioni di CO₂ dei fiumi diminuiscono , mentre i flussi di soluti derivanti dall’erosione delle rocce aumentano con la diminuzione della copertura di permafrost. In questa regione, i flussi netti di CO₂ derivanti dall’erosione delle rocce rappresentano circa il 35% delle emissioni di CO₂ dei fiumi , variando da circa il 15% nei bacini con permafrost continuo a oltre il 100% nei bacini con permafrost discontinuo o isolato. Pertanto, i flussi di carbonio derivanti dall’erosione chimica potrebbero diventare sempre più importanti con il continuo scioglimento del permafrost, potenzialmente superando anche le emissioni di CO₂ dei fiumi . I nostri risultati chiariscono l’interazione tra i flussi di carbonio biologici e geologici, importanti per la criosfera e il ciclo globale del carbonio.
Materials provided by Umea University. Note: Content may be edited for style and length.
Liwei Zhang, Aaron Bufe, Joshua F. Dean, Gerard Rocher-Ros, Ryan A. Sponseller, Emily H. Stanley, Jan Karlsson, David E. Butman, Ran Liu, Lijun Hou, Jinzhi Ding, Shilong Piao, Xinghui Xia, Tom J. Battin. Rock weathering can counteract river CO2 emissions induced by permafrost thaw. Nature, 2026; DOI: 10.1038/s41586-026-10664-8
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