Il Mediterraneo centrale ha assorbito il 30% di anidride carbonica in meno all’inizio del 2023 rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente. A incidere, secondo uno studio condotto dall’ENEA e pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Oceans, sono state soprattutto la persistente debolezza dei venti e un’intensa e prolungata ondata di calore marina. La ricerca raccoglie per la prima volta dati continui sugli scambi di CO₂ tra atmosfera e mare nel Mediterraneo centrale, grazie alle misurazioni effettuate dall’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa dell’ENEA tra dicembre 2021 e giugno 2023. Le attività si sono svolte nell’ambito della rete europea ICOS (Integrated Carbon Observation System), che ha assegnato all’osservatorio il massimo riconoscimento europeo, la Classe 1, per la qualità e l’affidabilità dei dati atmosferici raccolti.
“Il Mediterraneo centrale funziona come un grande serbatoio di anidride carbonica, assorbendo CO₂ dall’atmosfera in inverno e rilasciandola durante l’estate”, spiega Alcide di Sarra, ricercatore del Laboratorio ENEA Modelli e Misure per la Qualità dell’Aria e Osservazioni Climatiche e responsabile, insieme a Damiano Sferlazzo, dell’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa. “I dati raccolti sono i primi a mostrare che, su base annuale, questa regione del Mediterraneo contribuisce a rimuovere CO₂ dall’atmosfera. Tra maggio 2022 e aprile 2023, tuttavia, abbiamo osservato una netta riduzione degli scambi di CO₂ tra atmosfera e mare, in concomitanza con un’ondata di calore marina intensa e prolungata”.
Temperature fino a 4°C sopra la media
L’ondata di calore marina ha interessato il Mediterraneo per un periodo particolarmente lungo, da maggio 2022 ad aprile 2023. Nel luglio 2022, in particolare, la temperatura superficiale del mare è risultata significativamente superiore ai valori medi del periodo 1991-2020. Considerando l’intero bacino del Mediterraneo, l’aumento medio ha raggiunto circa 1,5-2°C, mentre nel Mediterraneo centrale sono stati registrati picchi fino a 4°C oltre la media stagionale.
A contribuire alla persistenza delle temperature elevate sono state anche le condizioni atmosferiche. La presenza prolungata di un’area anticiclonica sull’Europa centro-occidentale ha favorito tempo stabile e cieli prevalentemente sereni. Episodi occasionali di vento intenso hanno temporaneamente rimescolato il calore all’interno della colonna d’acqua, ma la successiva stabilizzazione ha limitato il trasferimento del calore verso gli strati più profondi del mare.
Il ruolo decisivo dei venti
Le misurazioni effettuate a Lampedusa hanno evidenziato, nello stesso periodo, una significativa diminuzione dei venti intensi. I ricercatori hanno registrato 42 valori medi giornalieri della velocità del vento superiori a 8 m/s, contro i 71 dell’anno precedente. Parallelamente, sono aumentate le giornate con venti deboli: 47 giorni con una velocità media giornaliera inferiore a 5 m/s, rispetto ai 26 registrati nei dodici mesi precedenti. Per stabilire quale fosse il principale fattore alla base della riduzione dell’assorbimento di CO₂, i ricercatori ENEA hanno effettuato due esperimenti, modificando separatamente i valori della temperatura marina e quelli del vento. Nel primo caso hanno sostituito le temperature elevate registrate durante l’ondata di calore con quelle dell’anno precedente. Il risultato è stato un assorbimento di CO₂ quasi identico a quello effettivamente osservato: la sola temperatura, quindi, non è stata sufficiente a spiegare la riduzione degli scambi tra atmosfera e mare.
Nel secondo esperimento sono stati invece utilizzati, per il periodo dell’ondata di calore, i valori di velocità del vento dell’anno precedente, caratterizzato da condizioni più ventose. In questo caso l’assorbimento di CO₂ è tornato ai livelli normali. I risultati indicano quindi nella diminuzione dell’intensità dei venti il principale fattore responsabile della riduzione del flusso di anidride carbonica dall’atmosfera verso il mare osservata all’inizio del 2023.
Lampedusa, temperature record nel 2026
Il quadro delineato dallo studio si inserisce in una fase di crescente attenzione agli effetti degli eventi estremi sul ciclo del carbonio marino. Anche l’eccezionale ondata di calore marina osservata nel 2026 potrebbe avere avuto conseguenze significative sugli scambi di CO₂ tra oceano e atmosfera. “Anche questa ondata di calore eccezionale ha avuto con ogni probabilità un importante impatto anche sugli scambi di CO₂ tra atmosfera e oceano, con un rilascio significativo dall’oceano verso l’atmosfera. I dati raccolti all’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa durante l’eccezionale ondata marina di calore dell’estate 2026 mostrano valori di temperatura che hanno superato 31°C a 1 metro, 30°C a 5 e a 18 metri di profondità. Valori così elevati e per un periodo così esteso non si sono mai osservati da quando ci sono rilevazioni”, spiega Alcide di Sarra, ricercatore del Laboratorio ENEA Modelli e Misure per la Qualità dell’Aria e Osservazioni Climatiche e responsabile, insieme a Damiano Sferlazzo, dell’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa.
L’importanza delle osservazioni continue emerge anche nelle conclusioni dello studio. La disponibilità di serie temporali sempre più lunghe permette infatti di valutare come eventi estremi e cambiamenti nelle condizioni atmosferiche e oceaniche possano modificare il ruolo del Mediterraneo nel ciclo globale del carbonio. “Grazie a oltre un anno e mezzo di rilevazioni continue siamo stati in grado di misurare l’impatto di questo evento climatico estremo sul ciclo del carbonio marino. Questi dati costituiscono la base per costruire un set di osservazioni a lungo termine, utile a comprendere meglio l’evoluzione di questi fenomeni in un hotspot climatico come il Mediterraneo, particolarmente sensibile ai cambiamenti climatici e sempre più caratterizzato da eventi estremi come gli uragani mediterranei, i cosiddetti medicane, e le ondate di calore marine”, conclude di Sarra.
Il Mediterraneo e il ciclo del carbonio
Il Mediterraneo è un mare quasi chiuso, collegato all’Oceano Atlantico attraverso lo stretto di Gibilterra, un passaggio relativamente stretto e poco profondo. Le sue acque, più calde e salate rispetto a quelle oceaniche, svolgono un ruolo rilevante nella circolazione oceanica globale. La circolazione superficiale è particolarmente attiva in due aree nelle quali si formano acque profonde capaci di trasportare verso gli strati inferiori del mare la CO₂ assorbita dall’atmosfera. Una di queste zone si trova nel bacino occidentale, l’altra in quello orientale.
Questo meccanismo contribuisce a sottrarre temporaneamente anidride carbonica all’atmosfera, rendendo il Mediterraneo un elemento importante nel bilancio del carbonio. Proprio per questo, la modifica degli scambi tra aria e mare durante le ondate di calore e in presenza di condizioni di vento anomale rappresenta un indicatore rilevante per comprendere gli effetti del cambiamento climatico sull’ecosistema mediterraneo.