Il permafrost, ovvero il terreno ghiacciato per almeno due anni sotto le fredde regioni artiche e alpine dell’emisfero settentrionale, copre circa il 17% della superficie terrestre globale e immagazzina circa un terzo del carbonio organico presente nel suolo mondiale. Con il disgelo di questo permafrost causato dai cambiamenti climatici, il potenziale rilascio di gas serra (GHG) ha sollevato preoccupazioni circa il superamento di un punto di non ritorno, innescando un ciclo di feedback positivo irreversibile che accelera il riscaldamento. Una domanda cruciale senza risposta è se questi ecosistemi possano mantenere il loro ruolo di pozzi di gas serra in un mondo più caldo.
Uno studio pubblicato sulla rivista Science Advances, guidato da ricercatori dell’Istituto di Fisica Atmosferica dell’Accademia Cinese delle Scienze, fornisce una risposta cruciale. La ricerca mostra che un riscaldamento di circa 2°C aumenta il ruolo di pozzi di gas serra negli ecosistemi di permafrost artico. Tuttavia, questo aumento è sostanzialmente compensato da un indebolimento del ruolo di pozzi di gas serra nelle regioni di permafrost alpino.
Valutare la risposta netta ai gas serra nel permafrost è notoriamente complesso a causa della forte eterogeneità spaziale di questi paesaggi.
“Abbiamo integrato i dati di 1.090 siti indipendenti con le risposte misurate di anidride carbonica (CO2), metano (CH4) e protossido di azoto (N2O) al riscaldamento sperimentale nelle regioni di permafrost dell’emisfero settentrionale“, ha affermato Bao Tao, il primo autore dello studio che ha guidato la sintesi dei dati.
Lo studio ha identificato le principali differenze regionali che determinano questo equilibrio:
- Permafrost alpino: presenti ad altitudini più elevate e latitudini più basse, questi ecosistemi hanno un contenuto idrico del suolo naturalmente basso. Il riscaldamento provoca un’ulteriore essiccazione del suolo, che indebolisce sostanzialmente l’assorbimento di carbonio attraverso la fotosintesi e accelera le emissioni di carbonio.
- Permafrost artico: questi ecosistemi, con i loro suoli più umidi e la vegetazione più fitta, sostengono un maggiore assorbimento di CO2. Il riscaldamento aumenta l’acqua nel sottosuolo, stimolando ulteriormente l’assorbimento di CO2 e compensando parzialmente le emissioni derivanti dalla decomposizione del carbonio nel suolo. La preoccupazione principale in questo caso è un aumento significativo delle emissioni di CH4 da terreni impregnati d’acqua.
Il ruolo del protossido di azoto
La ricerca ha anche fatto luce sul ruolo spesso trascurato del protossido di azoto (N₂O). Il riscaldamento globale ha innescato un aumento delle emissioni di N₂O sia nelle regioni alpine che in quelle artiche. Sebbene la quantità assoluta sia bassa, lo scioglimento del permafrost rilascia più azoto disponibile nel suolo, portando potenzialmente a un aumento notevole delle emissioni di N₂O.
Dato che l’N₂O ha un potenziale di riscaldamento globale circa 273 volte superiore a quello della CO₂ in un secolo, anche piccoli aumenti possono avere un impatto sproporzionatamente elevato sul clima.
Il legame riscaldamento-permafrost
“Mantenere un ulteriore riscaldamento al di sotto dei 2°C nelle regioni con permafrost può contribuire a evitare un feedback positivo diffuso tra permafrost e clima in generale“, ha affermato Xu Xiyan, autore corrispondente dello studio. “Tuttavia, è urgente adottare misure per mitigare il riscaldamento negli ecosistemi di permafrost alpino per preservare il loro fragile serbatoio di carbonio”.
L’IPCC ha evidenziato i feedback tra permafrost e clima come una delle principali incertezze nei bilanci globali del carbonio.
“Il nostro obiettivo è scoprire i modelli e i meccanismi delle risposte dei gas serra al riscaldamento negli ecosistemi del permafrost, fornendo dati cruciali per migliorare le proiezioni climatiche”, ha affermato Jia Gensuo, coautore dello studio.
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