Le acque costiere svolgono un ruolo importante nel ciclo del carbonio trasferendo carbonio in mare aperto o seppellendolo nei suoli delle zone umide e nei sedimenti oceanici, mostra un nuovo studio.

Il gruppo, guidato da Raymond Najjar, professore di oceanografia al College of Earth and Mineral Sciences di Penn State, costruito il primo bilancio noto del carbonio della costa orientale del Nord America dalla punta meridionale della Nuova Scozia, Canada, all'estremità meridionale della Florida. Hanno monitorato i flussi di carbonio organico e inorganico in entrata e in uscita dalle acque costiere.

Il ciclo del carbonio in mare aperto e sulla terraferma è stato al centro di molte ricerche, ma acque costiere, che delimitano le due aree, sono "caduti attraverso le crepe, " Ha detto Najjar.

"Le acque costiere hanno tutta una serie di problemi difficili da affrontare, come le maree che colpiscono alcune zone due volte al giorno, e questo ha reso difficile incorporare quest'area in modelli quantitativi, " ha detto. "Ci siamo resi conto che c'era una lacuna e abbiamo pensato che dovremmo sviluppare un bilancio del carbonio in modo da poter vedere ciò che sappiamo e non sappiamo".

I modelli sono il modo principale in cui gli scienziati prevedono i futuri livelli di anidride carbonica nell'atmosfera, che a loro volta ci dicono quanto la temperatura superficiale globale può aumentare dall'effetto serra. Questa nuova ricerca aiuta a stabilire come le acque costiere influenzino i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera e, a sua volta, clima.

Najjar ha iniziato questa ricerca nel 2012 e da allora ha collaborato con altri 29 scienziati specializzati in vari aspetti dell'oceanografia costiera. Il team ha raccolto dati da dozzine di studi pubblicati per quantificare la quantità di carbonio che entra, esce e si trasforma nelle acque costiere del Nord America orientale. Riportano in Global Biogeochemical Cycles che, del carbonio che entra nelle acque costiere dai fiumi e dall'atmosfera, circa il 20 percento è sepolto mentre l'80 percento defluisce nell'oceano aperto.

Lo studio ha suddiviso le acque costiere in zone umide di marea, estuari e acque della piattaforma continentale. paludi di marea ed estuari, nonostante siano gli ecosistemi più piccoli nel dominio di studio al 2,4% e al 9% dell'area, rispettivamente, seppellito la maggior parte del carbonio della regione, la squadra ha trovato. Le zone umide di marea hanno seppellito il 42% del carbonio nello studio e gli estuari hanno seppellito il 38%, per un totale dell'80 per cento dell'interramento del carbonio nelle acque costiere.

Najjar ritiene che ciò sia dovuto alla profondità relativamente ridotta dell'acqua nelle zone umide e negli estuari delle maree, così come il fatto che i fiumi portano azoto che sostiene la vita in questi ecosistemi.

"Il modo in cui il carbonio viene sepolto di solito inizia con la fotosintesi, attraverso il quale l'anidride carbonica viene convertita in materiale organico sotto forma di plancton, erba palustre, mangrovie, o erba marina, " ha detto. "Alla fine quel materiale muore e si deposita sul fondo. Ma le acque della piattaforma continentale sono più profonde delle zone umide e degli estuari delle maree, quindi c'è più tempo per batteri e altri animali per consumare questa materia morta prima che possa essere seppellita".

La sepoltura del carbonio è una metrica importante quando si tratta di prevedere i futuri livelli di anidride carbonica atmosferica perché, una volta che il carbonio è nei sedimenti, ha il potenziale per rimanere lì e non contribuire all'effetto serra. Però, la fragilità della zona costiera, Najjar ha detto, potrebbe essere motivo di preoccupazione.

"Mentre il livello del mare continua a salire e a disturbare le coste, parte del carbonio sepolto potrebbe essere respirato e rilasciato nell'atmosfera sotto forma di anidride carbonica, " Egli ha detto.

Il team ha utilizzato l'approccio del bilancio di massa per i propri calcoli, che presuppone che la quantità totale di carbonio che entra in un sistema sia uguale alla quantità che esce da un sistema. Il ciclo del carbonio nelle acque costiere è complesso e il team ha cercato di identificare come il carbonio fluisce dentro e fuori dalle zone umide di marea, acque di piattaforma ed estuari. Il team ha raccolto dati da molti studi e per la prima volta ha sintetizzato osservazioni e risultati di modelli numerici per sviluppare una visione coerente del ciclo del carbonio in una vasta regione costiera. Gli scienziati hanno anche identificato i flussi di carbonio in cui sarebbero necessarie ulteriori ricerche per ridurre le incertezze, compreso lo scambio di carbonio tra le acque della piattaforma e l'oceano aperto.

Najjar sta ora lavorando con gli scienziati per creare un bilancio del carbonio che includa il Golfo del Messico, così come un bilancio del carbonio della costa nordamericana occidentale.