Gli oceani sono i polmoni blu del nostro pianeta, assorbendo circa un quarto di tutte le emissioni di anidride carbonica (CO2) prodotte dall’uomo. Fino ad oggi, tuttavia, i calcoli su quanto “respiro” oceanico fosse effettivamente in grado di catturare il carbonio potrebbero essere stati imprecisi. Secondo un nuovo studio guidato dal Plymouth Marine Laboratory (PML) e dal GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research, pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Communications, l’oceano potrebbe aver assorbito fino al 15% in più di anidride carbonica rispetto alle stime attuali. In termini quantitativi, si tratta di 0,3-0,4 Pg C anno-1 (Petagrammi di carbonio all’anno) in più: una quantità massiccia che richiede un ripensamento immediato delle valutazioni future sui flussi di CO2 e dei modelli climatici globali.
L’errore di simmetria
Per decenni, gli oceanografi hanno calcolato lo scambio di gas tra aria e mare utilizzando un’equazione “simmetrica“. Il principio era semplice: la velocità di trasferimento del gas dipendeva dalla differenza di concentrazione di CO2 tra l’acqua e l’aria. Si assumeva che la fisica fosse la stessa sia che il mare stesse assorbendo CO2, sia che la stesse rilasciando (degassamento).
Tuttavia, questa visione trascurava un dettaglio dinamico fondamentale: la turbolenza. Nelle aree oceaniche agitate, le onde si infrangono intrappolando bolle d’aria e spingendole in profondità.
È qui che entra in gioco l’ipotesi dell'”effetto bolla asimmetrico“, confermata dallo studio. Quando le bolle vengono sommerse, la pressione dell’acqua aumenta. Questa pressione favorisce la dissoluzione del gas (CO2) dalla bolla all’acqua, molto più di quanto non favorisca il processo inverso. In sintesi: le bolle agiscono come una valvola a senso unico preferenziale, “pompando” CO2 nell’oceano in modo molto più efficiente di quanto si pensasse.
Dati alla mano: 4.000 ore di navigazione
Fino ad ora, questa asimmetria era solo un’ipotesi priva di prove solide sul campo. Il team di ricerca internazionale, che include partner della Heriot-Watt University, ha condotto una rianalisi senza precedenti. Hanno esaminato 4.082 ore di misurazioni di flussi di CO2 aria-mare ad alta precisione, raccolte durante 17 crociere scientifiche che hanno coperto diverse regioni oceaniche tra il 1991 e il 2020.
Utilizzando un innovativo metodo di adattamento bidimensionale (“2-dimensional fitting method”), i ricercatori hanno isolato l’effetto delle bolle, dimostrando chiaramente che il trasferimento di gas mediato da esse agisce in modo asimmetrico.
Quando hanno ricalcolato i flussi globali applicando questa nuova formulazione asimmetrica, il risultato è stato netto: l’assorbimento globale dell’oceano è aumentato sostanzialmente.
L’impatto sul grande Oceano meridionale
L’effetto non è uniforme ovunque. L’aumento dell’assorbimento di CO2 è particolarmente marcato nelle regioni caratterizzate da venti frequenti e forti mareggiate. L’esempio più critico è l’Oceano Meridionale (Southern Ocean).
Questa vasta massa d’acqua che circonda l’Antartide è già nota per essere uno dei più importanti pozzi di carbonio del pianeta, ma è anche un luogo dove gli impatti del cambiamento climatico sono visibili e violenti. Qui, le onde giganti e i venti costanti creano un’enorme quantità di bolle, rendendo l’effetto asimmetrico un fattore dominante nel bilancio del carbonio regionale.
Le implicazioni per il futuro
Questi risultati suggeriscono che l’oceano globale ha tamponato il cambiamento climatico antropico in modo più efficace di quanto creduto. Sebbene questa possa sembrare una “buona notizia”, essa evidenzia soprattutto una lacuna nella nostra comprensione del ciclo del carbonio.
Il dottor Yuanxu Dong, autore principale dello studio (precedentemente al PML e ora ricercatore post-doc Humboldt al GEOMAR e all’Università di Heidelberg), ha commentato con fermezza: “Questo studio sfida le assunzioni standard della formula del flusso simmetrico utilizzata in molti modelli del ciclo del carbonio e del clima. Ciò significa che molte stime passate potrebbero essere sistematicamente distorte. Esortiamo affinché le future valutazioni dei flussi di CO2 adottino la formula asimmetrica“.
Il co-autore Dr. Ming-Xi Yang, oceanografo chimico al PML, ha aggiunto un avvertimento sulla discrepanza tra modelli e realtà: “Tenere conto dell’asimmetria significa che le stime del flusso di CO2 oceanico divergono ancora di più tra ciò che viene calcolato dalle osservazioni dirette e ciò che viene stimato dai modelli globali. Questo suggerisce che ci sono carenze nei modelli attuali e, naturalmente, abbiamo bisogno che questi siano il più realistici possibile per fare proiezioni accurate sul futuro della CO2 e del clima“.
Lo studio conclude sottolineando la necessità di ulteriori misurazioni, specialmente in condizioni di forte vento e onde alte, situazioni notoriamente difficili per la raccolta dati ma cruciali per comprendere quanto a lungo e con quale intensità l’oceano potrà continuare a proteggerci dall’accumulo di gas serra.
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