Il lato nascosto del permafrost: l’erosione delle rocce frena le emissioni di CO2 nei fiumi

Un nuovo studio dimostra che l’erosione delle rocce contrasta sempre più le emissioni di CO₂ dei fiumi con il progressivo degrado del permafrost. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, è stato condotto da un team di ricercatori dell’Università di Umeå, in Svezia, e della East China Normal University. Lo scioglimento del permafrost è spesso considerato una fonte crescente di gas serra, poiché il riscaldamento climatico rilascia il carbonio antico immagazzinato nei suoli ghiacciati. Ma il nuovo studio rivela un quadro più complesso. Con lo scioglimento del permafrost, i fiumi potrebbero anche sviluppare una capacità finora trascurata di rimuovere l’anidride carbonica (CO₂) attraverso un’intensificazione dell’erosione delle rocce.

I ricercatori hanno scoperto che il riscaldamento e il degrado del permafrost espongono minerali reattivi e aumentano le interazioni acqua-roccia, accelerando i processi di erosione chimica che consumano CO₂. In alcuni bacini fluviali, questo assorbimento geologico di carbonio compensa parzialmente o addirittura totalmente le emissioni di CO₂ dei fiumi.

Lo studio

Il team di ricerca internazionale ha studiato 50 fiumi sull’altopiano del Qinghai-Tibet, la più grande criosfera d’alta quota della Terra al di fuori delle regioni polari, per comprendere come lo scioglimento del permafrost modifichi il ciclo del carbonio. Combinando misurazioni delle emissioni di CO₂ nei fiumi, del carbonio disciolto, di traccianti isotopici e modelli geochimici, i ricercatori hanno trovato prove che i paesaggi in fase di scongelamento intensificano l’erosione chimica, trasferendo il carbonio in forme inorganiche disciolte e consumando al contempo CO₂ atmosferica.

L’assorbimento di carbonio può persino superare le emissioni

“Abbiamo scoperto che le emissioni di CO₂ dai fiumi diminuiscono, mentre l’assorbimento di carbonio attraverso l’erosione delle rocce aumenta con la diminuzione della copertura di permafrost”, ha affermato Liwei Zhang, biogeochimico presso l’Università Normale della Cina Orientale. “In alcuni bacini idrografici in cui il permafrost è diventato più discontinuo, l’assorbimento di carbonio dovuto all’erosione è stato sufficientemente elevato da compensare o addirittura superare le emissioni di CO₂ dei fiumi“.

Nell’intera area di studio, il team ha stimato che l’assorbimento di carbonio derivante dall’erosione delle rocce compensa in media circa il 35% delle emissioni di CO₂ dei fiumi. Nelle regioni con permafrost continuo, la compensazione è risultata relativamente piccola. Tuttavia, in paesaggi con permafrost discontinuo o isolato, l’assorbimento di carbonio dovuto all’erosione ha talvolta superato il 100% delle emissioni di CO₂ dei fiumi, suggerendo che l’assorbimento geologico di carbonio può competere con il rilascio biologico di carbonio.

Cicli del carbonio geologici e biologici interconnessi

I risultati mettono in discussione una visione semplificata dello scongelamento del permafrost come unica fonte di carbonio. Con lo scongelamento dei suoli ghiacciati, i fiumi ricevono grandi apporti di carbonio organico antico che i microbi convertono in gas serra rilasciati nell’atmosfera. Il nuovo studio suggerisce che i processi geologici che operano in parallelo a quelli biologici possono in parte controbilanciare queste emissioni.

Tuttavia, i ricercatori avvertono che l’erosione delle rocce non è una soluzione climatica semplice o permanente. Il ciclo del carbonio nei paesaggi in fase di scongelamento rimane complesso e alcune reazioni di erosione possono anche rilasciare CO₂, a seconda della composizione minerale. Lo studio, invece, evidenzia un meccanismo che rimane scarsamente rappresentato in molti modelli climatici e del ciclo del carbonio.

“I nostri risultati dimostrano che i cicli del carbonio biologici e geologici sono strettamente interconnessi“, ha affermato Jan Karlsson, professore presso il Dipartimento di Ecologia, Ambiente e Geoscienze dell’Università di Umeå. “Per comprendere se lo scioglimento del permafrost, in definitiva, amplifica o attenua il riscaldamento climatico, dobbiamo considerare sia il carbonio rilasciato dai suoli antichi sia il carbonio consumato dall’erosione delle rocce”.

I ricercatori sostengono che le future valutazioni climatiche dovrebbero andare oltre la sola focalizzazione sulle emissioni di carbonio di origine biologica e includere le fonti e i pozzi di carbonio geologici che emergono con lo scioglimento dei paesaggi ghiacciati.