Un nuovo studio canadese ha scoperto che il carbonio rilasciato da alcuni stagni nell'Alto Artico potrebbe potenzialmente essere una fonte nascosta di emissioni di gas serra.

Lo studio ha esaminato il modo in cui il carbonio organico disciolto (DOC) immagazzinato nel permafrost artico - che si sta scongelando a un ritmo accelerato a causa dei cambiamenti climatici - viene rilasciato nei bacini idrografici artici a causa di disturbi fisici che trasferiscono i nutrienti nel paesaggio. Per la prima volta i ricercatori sono stati in grado di determinare che la composizione chimica del carbonio in questi stagni è molto diversa da quella dei fiumi dell'Alto Artico.

"Questi stagni nell'Alto Artico sembrano essere punti caldi per il degrado del DOC, "dice Myrna Simpson, Professore di Scienze Ambientali presso l'Università di T Scarborough e coautore della ricerca.

"È stata data pochissima considerazione a ciò che sta accadendo con DOC in questi stagni che sono in tutto l'Artico, e potrebbe potenzialmente essere una fonte di emissioni di CO2 rilasciate nell'atmosfera con questi disturbi".

DOC è ovunque - si trova nei laghi, oceani e nel suolo. È essenzialmente materiale vegetale o animale decomposto che può dissolversi entrando in contatto con l'acqua. Nell'Alto Artico la DOC diventa mobile entrando in bacini idrografici, che sta accadendo a un ritmo accelerato a causa del rapido disgelo del permafrost e del conseguente cambiamento del paesaggio fisico.

"Il rapido scongelamento provoca i cosiddetti distacchi di strati attivi, "spiega Simpson. "Pensa a questi disturbi come frane in cui il suolo e l'acqua si mischiano".

Quando il DOC si deposita negli stagni può essere biodegradato dai microbi più facilmente che nei fiumi, il che significa che più carbonio può essere rilasciato nell'atmosfera. Mentre gli studi passati hanno esplorato come i distacchi di strati attivi hanno stimolato l'attività microbica nel suolo artico, questo è il primo a guardare principalmente alle fonti d'acqua, compresi gli stagni.

"Non abbiamo misurato la quantità di carbonio rilasciata perché non ci aspettavamo di trovarla, " dice Simpson. "Questo è uno dei nuovi risultati dello studio - che questi stagni potrebbero svolgere un ruolo importante nel ciclo globale del carbonio".

Cosa c'è di più, note Simpson, il permafrost artico immagazzina molto carbonio perché generalmente rimane congelato, bloccato in posizione per lungo tempo. Con il rapido scongelamento del permafrost, questo sta cambiando. Infatti, utilizzando la datazione al radiocarbonio, i ricercatori hanno trovato DOC più di 5, 000 anni che veniva degradato.

Il campionamento delle fonti d'acqua per lo studio è stato effettuato dai ricercatori della Queen's University, la professoressa associata Melissa Lafrenière e il professor Scott Lamoureux del Cape Bounty Arctic Watershed Observatory vicino a Melville Island nel Nunavut.

Un importante passo successivo per la ricerca sarà vedere quanto sia diffuso il fenomeno, ad esempio se accade in tutti gli stagni artici. Ma come sottolinea Lafrenière, è anche importante comprendere i meccanismi sottostanti che determinano la differenza tra DOC negli stagni e nei fiumi.

"Dobbiamo fare alcuni studi sul bilancio di massa per capire la massa di carbonio in questi corpi idrici. Ciò include la quantità di carbonio presente, e quali sono i principali input e output che controllano la quantità di carbonio nell'acqua, " lei dice.

Per farlo, dovranno misurare non solo la quantità di carbonio nell'acqua, ma anche le diverse forme di carbonio tra cui DOC, carbonio inorganico disciolto, carbonio organico particolato, CO2 gassosa e metano.

I futuri esperimenti di laboratorio e sul campo saranno progettati per capire i processi responsabili dei guadagni o delle perdite di carbonio da questi stagni, e anche il processo alla base della trasformazione del carbonio da una forma all'altra, aggiunge Lafrenière.

L'analisi del DOC per lo studio è stata effettuata in tre diversi laboratori in tutto il Canada per consentire ai ricercatori di utilizzare una serie di misurazioni sofisticate. Il professor Yves Gélinas della Concordia University e il professor André Simpson della University of T Scarborough hanno prestato la loro esperienza allo studio. I dati sono stati raccolti e compilati anche dal Dr. Jun-Jian Wang, un ex borsista post-dottorato nel laboratorio della professoressa Myrna Simpson, ora Assistant Professor presso la Southern University of Science and Technology in Cina.

La ricerca è pubblicata sulla rivista Scienze e tecnologie ambientali .