Una nuova ricerca, pubblicata su Nature Communications, mostra che i corsi d’acqua derivanti dallo scioglimento dei ghiacciai delle Svalbard trasportano metano antico – proveniente dalle rocce sottostanti – verso l’esterno. I risultati rivelano un meccanismo di feedback naturale che potrebbe intensificarsi man mano che l’Artico continua a riscaldarsi. Lo scioglimento dei ghiacciai può aprire vie nascoste per il metano, un potente gas serra. In parole povere, più i ghiacciai si sciolgono, maggiore è la probabilità che rilascino metano.
Il metano nelle rocce
Lo studio è stato condotto da Gabrielle Kleber, ricercatrice presso l’iC3 Polar Research Hub di Tromsø, in Norvegia. Il suo team ha campionato i corsi d’acqua alimentati dai ghiacciai vallivi nella parte centrale delle Svalbard, rilevando la presenza di metano in tutti i fiumi esaminati. Il gruppo di ricerca ha prelevato 148 campioni d’acqua da 19 fiumi alimentati dai ghiacciai nelle Svalbard centrali, realizzando quella che è, di gran lunga, la più ampia valutazione mai effettuata sulla presenza di metano nelle acque di fusione glaciale della regione. Tutti i fiumi analizzati contenevano livelli di metano superiori a quelli attesi per semplice contatto con l’atmosfera; in alcuni casi, i valori hanno raggiunto picchi fino a 425 volte superiori a tale livello.
La coautrice Silje Waaler afferma che il team ha pianificato l’indagine in modo da rappresentare la diversità dei ghiacciai presenti nella regione. “Volevamo studiare molti ghiacciai diversi, caratterizzati da varie tipologie di roccia e condizioni del ghiaccio. Ciò ci ha permesso di comprendere meglio perché alcuni corsi d’acqua glaciali trasportino più metano rispetto ad altri”, spiega.
Una scoperta fondamentale è che tale metano non viene prodotto principalmente da microbi presenti sotto il ghiaccio, come invece osservato sotto i ghiacciai della Groenlandia. Sembra piuttosto derivare dalla geologia delle Svalbard. Molte aree dell’arcipelago contengono antichi strati di scisto ricchi di carbonio organico. Nel corso di milioni di anni, il calore e la pressione possono trasformare questo materiale in metano e altri gas.
I ricercatori hanno inoltre analizzato il carbonio contenuto nel metano per identificarne la provenienza. In alcuni campioni sono stati misurati gas correlati, come etano e propano; ciò ha contribuito a confermare che gran parte del metano proveniva da fonti geologiche. “Questi ghiacciai si sciolgono prevalentemente in superficie“, afferma Kleber. “Tuttavia, l’acqua di fusione raggiunge la base dei ghiacciai attraverso crepacci e cavità. Ciò significa che entra in contatto con le rocce sottostanti e, laddove queste rocce contengano gas antico, l’acqua può trasportare il metano verso l’esterno, riversandolo nei corsi d’acqua”. Le acque con la maggiore concentrazione di metano provenivano da ghiacciai poggianti su formazioni rocciose contenenti scisti. Tuttavia, la geologia da sola non spiegava tutto.
Il team ha inoltre scoperto che lo stato fisico della base del ghiacciaio è determinante. I ghiacciai con basi scongelate, umide e attive si dimostravano molto più efficienti nel raccogliere metano. I ghiacciai congelati alla roccia sottostante avevano un minor collegamento con il substrato roccioso, anche in presenza di formazioni geologiche ricche di metano.
Una mappa dei punti di fuoriuscita del metano
Per comprendere questi processi, i ricercatori hanno integrato l’analisi chimica delle acque fluviali con rilievi del ghiaccio. Hanno utilizzato il georadar per mappare le condizioni del ghiaccio all’interno di ghiacciai selezionati, riuscendo così a stimare quale porzione della base di ciascun ghiacciaio fosse scongelata e in grado di trasportare acqua.
Il coautore Leonard Magerl afferma che questa combinazione di metodi è stata fondamentale. “La temperatura alla base dei ghiacciai è un tassello importante del puzzle“, spiega Magerl. “Abbiamo riscontrato che le maggiori emissioni di metano si verificavano laddove la geologia e le condizioni del ghiacciaio risultavano ideali. Questa scoperta può aiutare a stimare le emissioni provenienti da altre regioni coperte dai ghiacci”.
I ricercatori stimano che i ghiacciai delle Svalbard che terminano sulla terraferma possano trasportare, attraverso l’acqua di fusione, una quantità di metano compresa tra le 182 e le 368 tonnellate annue, a seconda dei criteri di calcolo adottati. Tale dato si aggiunge alle precedenti stime – ben più elevate – relative al metano rilasciato dalle sorgenti di acque sotterranee situate a valle dei ghiacciai. Ciò evidenzia comunque una via di rilascio diffusa, e finora sottostimata, attraverso la quale il carbonio antico raggiunge l’atmosfera.
Perché è importante
Il metano è un potente gas serra. Sebbene lo studio si concentri sulle Svalbard, è probabile che meccanismi simili di rilascio di metano avvengano in altre regioni glaciali dove il ghiaccio ricopre rocce o sedimenti ricchi di materia organica. Tra queste figurano vaste aree dell’Artico, dell’Himalaya e dell’Antartide. Kleber spiega: “le quantità qui riportate sono modeste se confrontate con le emissioni di origine antropica derivanti da combustibili fossili, agricoltura e rifiuti. Tuttavia, sono significative perché rivelano un meccanismo di feedback naturale non limitato alle Svalbard, che potrebbe intensificarsi man mano che l’Artico si riscalda”.
Con l’assottigliamento e il ritiro dei ghiacciai, una maggiore quantità di acqua di fusione potrebbe raggiungere la loro base, aumentando il contatto con rocce fratturate, sedimenti e acque sotterranee. In alcune aree, ciò potrebbe favorire un maggiore rilascio di metano. La situazione, tuttavia, è complessa: alcuni ghiacciai delle Svalbard, riducendosi, stanno anche raffreddando la propria base. Se un ghiacciaio si congela al proprio letto roccioso, la sua capacità di trasportare metano attraverso i corsi d’acqua subglaciali potrebbe ridursi. “I nostri risultati indicano che il futuro rilascio di metano dipenderà sia dalla geologia che dai cambiamenti del ghiacciaio“, afferma Kleber. “Ciò rende fondamentale conoscere cosa si celi sotto il ghiaccio, e non solo a quale velocità quest’ultimo si stia sciogliendo”.
Link a ricerche precedenti
Il nuovo studio si basa direttamente su precedenti ricerche dell’iC3 sul metano presente nelle aree circostanti i ghiacciai in ritirata delle Svalbard. Kleber e Magerl avevano già scoperto che l’acqua di fusione di un ghiacciaio delle Svalbard poteva trasportare metano di origine geologica dal sottosuolo, rilasciando quindi una quantità di metano per unità di superficie superiore a quella rilasciata dai ghiacciai della Groenlandia. Nel frattempo, nuove sorgenti sotterranee, recentemente scoperte, stanno rilasciando questo potente gas serra nelle aree antistanti i ghiacciai delle Svalbard, a dimostrazione delle numerose fonti di metano, finora poco studiate, presenti in questi ambienti.
Il nuovo studio compie un ulteriore passo avanti. Dimostra che l’acqua di fusione ricca di metano non è una caratteristica esclusiva di un singolo ghiacciaio. È diffusa in tutta la parte centrale delle Svalbard, ma è più intensa nelle zone di sovrapposizione tra formazioni geologiche ricche di scisti e letti glaciali scongelati.