Il movimento del carbonio tra atmosfera, oceani e continenti (il ciclo del carbonio) è un processo fondamentale che regola il clima della Terra.
Alcuni fattori, come le eruzioni vulcaniche o l’attività umana, emettono anidride carbonica nell’atmosfera. Altri, come le foreste e gli oceani, assorbono questa CO2. In un sistema ben regolato, la giusta quantità di CO2 viene emessa e assorbita per mantenere un clima sano. Il sequestro del carbonio è una delle tattiche utilizzate nella lotta contro il cambiamento climatico.
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La forma e la profondità del fondale oceanico: lo stoccaggio della CO2
Un nuovo studio rivela la forma e la profondità del fondale oceanico spiegare fino al 50% dei cambiamenti nella profondità alla quale il carbonio è rimasto intrappolato nell’oceano negli ultimi 80 milioni di anni. In precedenza, questi cambiamenti venivano attribuiti ad altre cause. Gli scienziati sanno da tempo che l’oceano, il più grande deposito di carbonio sulla Terra, controlla direttamente la quantità di anidride carbonica atmosferica. Ma, fino ad ora, non era ben compreso come i cambiamenti nella topografia del fondale marino nel corso della storia della Terra influenzino la capacità dell’oceano di sequestrare il carbonio.
Questo lavoro è pubblicato sulla rivista Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze.
“Siamo stati in grado di dimostrare, per la prima volta, che la forma e la profondità del fondale oceanico svolgono un ruolo importante nel ciclo del carbonio a lungo termine”, ha affermato Matthew Bogumil, autore principale dell’articolo e dottorando in Scienze della Terra, planetarie e spaziali presso l’UCLA.
Il ciclo del carbonio
Il ciclo del carbonio a lungo termine è composto da molte parti in movimento, tutte operanti su scale temporali diverse. Uno di questi è la batimetria del fondale marino: la profondità media e la forma del fondale oceanico. Questa batimetria dipende a sua volta dalla posizione relativa del continente e degli oceani, dal livello del mare e dal flusso del mantello terrestre. Modelli del ciclo del carbonio calibrati con set di dati paleoclimatici costituiscono la base della comprensione da parte degli scienziati del ciclo globale del carbonio marino e del modo in cui risponde ai disturbi naturali.
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“In genere, i modelli del ciclo del carbonio nel corso della storia della Terra considerano la batimetria del fondale marino come fattore fisso o secondario”, ha detto Tushar Mittal, coautore dello studio e professore di geoscienze alla Pennsylvania State University.
La nuova ricerca ha ricostruito la batimetria degli ultimi 80 milioni di anni e ha collegato i dati a un modello computerizzato che misura il sequestro del carbonio marino.
I risultati hanno mostrato che l’alcalinità dell’oceano, lo stato di saturazione della calcite e la profondità di eliminazione dei carbonati dipendevano fortemente dai cambiamenti nelle parti poco profonde del fondale oceanico (circa 600 metri o meno) e dalla distribuzione delle regioni marine più profonde (più di 1.000 metri). Queste tre misurazioni sono fondamentali per comprendere come viene immagazzinato il carbonio sul fondo dell’oceano.
I ricercatori hanno anche scoperto che per l’attuale era geologica, il Cenozoico, la sola batimetria rappresentava tra il 33% e il 50% della variazione osservata nel sequestro del carbonio e hanno concluso che ignorando i cambiamenti batimetrici, i ricercatori attribuiscono erroneamente i cambiamenti nel sequestro del carbonio ad altri fattori meno certi, come la CO2 atmosferica, la temperatura della colonna d’acqua e i silicati e i carbonati rilasciati nell’oceano dai fiumi.
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“Comprendere processi importanti nel ciclo del carbonio a lungo termine informa meglio gli scienziati che lavorano oggi sulle tecnologie di rimozione dell’anidride carbonica marina per combattere i cambiamenti climatici”, ha affermato Bogumil. “Studiando ciò che la natura ha fatto in passato, possiamo imparare di più sui potenziali risultati e sull’utilità del sequestro marino nel mitigare il cambiamento climatico.
Riferimento articolo:
Matthew Bogumil et al. Gli effetti della batimetria sul ciclo del carbonio a lungo termine e sul CCD, Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze (2024). DOI: 10.1073/pnas.2400232121
