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    Lo studio condotto dalla NASA risolve un enigma del metano

    Una riduzione dell'area bruciata globale negli anni 2000 ha avuto un impatto inaspettatamente grande sulle emissioni di metano. Credito:NASA/GSFC/SVS

    Un nuovo studio condotto dalla NASA ha risolto un enigma che riguardava il recente aumento del metano atmosferico, un potente gas serra, con un nuovo calcolo delle emissioni degli incendi globali. Il nuovo studio risolve quelle che sembravano differenze inconciliabili nelle spiegazioni per l'aumento.

    Le emissioni di metano sono in forte aumento dal 2006. Diversi team di ricerca hanno prodotto stime praticabili per due fonti note dell'aumento:le emissioni dell'industria petrolifera e del gas, e la produzione microbica in ambienti tropicali umidi come paludi e risaie. Ma quando queste stime sono state aggiunte alle stime di altre fonti, la somma era notevolmente superiore all'aumento osservato. Infatti, ogni nuova stima era abbastanza grande da spiegare da sola l'intero aumento.

    Lo scienziato John Worden del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, e colleghi si sono concentrati sugli incendi perché stanno cambiando anche a livello globale. L'area bruciata ogni anno è diminuita di circa il 12% tra i primi anni 2000 e il periodo più recente dal 2007 al 2014, secondo un nuovo studio che utilizza le osservazioni dello strumento satellitare Moderate Resolution Imaging Spectrometer della NASA. L'assunto logico sarebbe che le emissioni di metano dovute agli incendi siano diminuite all'incirca della stessa percentuale. Utilizzando misurazioni satellitari di metano e monossido di carbonio, Il team di Worden ha scoperto che la reale diminuzione delle emissioni di metano era quasi il doppio di quanto suggerirebbe tale ipotesi.

    Quando il team di ricerca ha sottratto questa grande diminuzione dalla somma di tutte le emissioni, il bilancio del metano bilanciato correttamente, con spazio sia per i combustibili fossili che per gli aumenti delle zone umide. La ricerca è pubblicata sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

    Questa serie temporale è stata creata utilizzando i dati del Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS) a bordo dei satelliti Terra e Aqua della NASA. L'area bruciata viene stimata applicando un algoritmo che rileva rapidi cambiamenti nelle immagini di riflettanza della superficie visibile e infrarossa. Gli incendi in genere oscurano la superficie nella parte visibile dello spettro elettromagnetico, e illuminare la superficie in diverse bande di lunghezza d'onda nell'infrarosso a onde corte che sono sensibili al contenuto di acqua superficiale della vegetazione. Anche le emissioni termiche degli incendi a combustione attiva vengono misurate da MODIS e vengono utilizzate per migliorare le stime dell'area bruciata nei terreni coltivati ​​e in altre aree in cui le dimensioni dell'incendio sono relativamente piccole. Questa animazione ritrae l'area bruciata tra settembre 2000 e agosto 2015 come percentuale della cella della griglia di 1/4 di grado che è stata bruciata ogni mese. I valori sulla barra dei colori sono su una scala logaritmica, quindi le regioni mostrate in tonalità blu e verde indicano piccole aree bruciate mentre quelle in rosso e arancione rappresentano una percentuale maggiore della regione bruciata. Sotto l'area bruciata, la copertura stagionale del Marmo Blu mostra l'avanzare e il ritiro della neve nell'emisfero settentrionale. Credito:NASA

    La maggior parte delle molecole di metano nell'atmosfera non ha caratteristiche identificative che ne rivelino l'origine. Rintracciare le loro fonti è un lavoro investigativo che coinvolge più linee di prova:misurazioni di altri gas, analisi chimiche, firme isotopiche, osservazioni sull'uso del suolo, e altro ancora. "Una cosa divertente di questo studio è stata la combinazione di tutte queste diverse prove per mettere insieme questo puzzle, " ha detto Worden.

    Gli isotopi di carbonio nelle molecole di metano sono un indizio. Delle tre fonti di metano esaminate nel nuovo studio, le emissioni degli incendi contengono la maggior percentuale di isotopi pesanti di carbonio, le emissioni microbiche sono le più piccole, e le emissioni di combustibili fossili sono nel mezzo. Un altro indizio è l'etano, che (come il metano) è un componente del gas naturale. Un aumento dell'etano atmosferico indica un aumento delle fonti di combustibili fossili. Gli incendi emettono monossido di carbonio e metano, e le misurazioni di quel gas sono un indizio finale.

    Il team di Worden ha utilizzato i dati sul monossido di carbonio e sul metano dello strumento Measurements of Pollutants in the Troposphere sul satellite Terra della NASA e lo strumento Troposferico Emission Spectrometer sull'Aura della NASA per quantificare le emissioni di metano da fuoco. I risultati mostrano che queste emissioni sono diminuite molto più rapidamente del previsto.

    Combinando le prove isotopiche dalle misurazioni della superficie del suolo con le emissioni di fuoco appena calcolate, il team ha dimostrato che circa 17 teragrammi all'anno dell'aumento è dovuto ai combustibili fossili, altri 12 provengono da zone umide o coltivazioni di riso, mentre gli incendi stanno diminuendo di circa 4 teragrammi all'anno. I tre numeri si combinano a 25 teragrammi all'anno, lo stesso dell'aumento osservato.

    I coautori di Worden sono presso il Centro nazionale per la ricerca atmosferica, Masso, Colorado; e l'Istituto olandese per la ricerca spaziale e l'Università di Utrecht, sia a Utrecht, Paesi Bassi.


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