Il GCC è una parte fondamentale del modo in cui il sistema climatico della Terra regola la temperatura ed è un’importante area di studio per comprendere gli impatti delle attività umane, compreso l’aumento della CO2 atmosferica sul pianeta. Un elemento di particolare interesse per gli scienziati è il ciclo del carbonio marino:il ruolo che gli oceani svolgono nell’assorbire e rilasciare CO2 tra l’acqua e l’atmosfera.
Studiando il ciclo del carbonio marino, si è pensato che la concentrazione nell’acqua superficiale del carbonio inorganico disciolto (DIC) – il carbonio totale nelle sue forme inorganiche presente nell’acqua di mare – fosse regolata principalmente dallo scambio di CO2 tra la superficie dell’oceano e il mare. atmosfera, con l’eventuale eccesso di carbonio che viene poi esportato nelle profondità dell’oceano. Si presumeva che i cambiamenti nel contenuto di carbonio dell’oceano – come l’aumento dei livelli di CO2 disciolta causato dalle emissioni indotte dall’uomo – influenzassero principalmente gli strati superiori dell’oceano.
Tuttavia, questa comprensione si basa sulle condizioni attuali e potrebbe non reggere su scale temporali più lunghe. L’oceano assorbe anche CO2 dall’atmosfera durante il processo a lungo termine di alterazione ed erosione dei minerali di silicato sulla terra. Questa CO2 viene trasportata nell'oceano dai fiumi e, una volta nelle acque oceaniche, viene gradualmente esportata attraverso le profondità dell'oceano per essere depositata sul fondo dell'oceano, dove può essere immagazzinata per milioni di anni.
I cambiamenti nella quantità di CO2 assorbita dagli oceani nel corso del tempo geologico possono essere determinati dalla composizione isotopica del carbonio di antichi fossili di carbonato marino, in particolare quelli dei foraminiferi planctonici marini, che forniscono informazioni sulla CO2 disciolta disponibile nell’acqua di mare quando vivevano i foraminiferi.
Precedenti studi basati sulla documentazione degli isotopi di carbonio dei foraminiferi hanno suggerito che, nel corso di decine o centinaia di milioni di anni, lo stoccaggio a lungo termine del carbonio sulla terra o sul fondo del mare è stato collegato a cambiamenti nelle concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica, con climi caldi (alta CO2 atmosferica) corrispondenti ad alti tassi di stoccaggio del carbonio sulla terraferma e viceversa.
Per la prima volta, un nuovo studio, condotto da scienziati dell’Università di Southampton in collaborazione con colleghi cinesi e portoghesi, ha collegato direttamente i cambiamenti nel contenuto di carbonio inorganico degli oceani, compresi i bacini profondi, ai cambiamenti del livello del mare utilizzando dati ben datati. fossili di carbonato marino provenienti da sedimenti oceanici depositati negli ultimi 75 milioni di anni. La ricostruzione del contenuto di carbonio è stata condotta utilizzando un nuovo metodo – paleotermometria isotopica aggregata di carbonato di calcio – che determina la temperatura alla quale precipitavano gli antichi carbonati marini, che viene poi utilizzato per stimare il contenuto di carbonio inorganico delle profondità dell’oceano.
Hanno scoperto che quando il livello del mare era basso, il contenuto di carbonio inorganico dell’oceano diminuiva e viceversa. La correlazione è risultata più distinta durante i periodi di riscaldamento globale a lungo termine, indicando che climi più caldi, maggiore CO2 atmosferica, maggiori tassi di stoccaggio del carbonio nelle rocce continentali e livello del mare più basso tendono a verificarsi insieme, riflettendo un forte legame tra molteplici componenti. del sistema Terra in condizioni di effetto serra.
Il dottor Lei Cheng, dell’Università di Southampton, che ha condotto lo studio, ha dichiarato:“I nostri risultati rivelano che i feedback del ciclo del carbonio della Terra su scale temporali geologiche agiscono in modo diverso a seconda del contesto climatico globale, e questi feedback sono stati più pronunciati durante passati periodi caldi. Ciò ha implicazioni per i futuri cambiamenti climatici perché, a causa del riscaldamento globale, è probabile che il sistema Terra si sposti verso uno stato di elevata sensibilità climatica”.
