agricoltura, produzione di energia, e le discariche producono metano, un potente gas serra. Le foreste possono rimuovere il metano dall'atmosfera attraverso l'attività dei batteri del suolo. Ma l'aumento delle precipitazioni, un sintomo del cambiamento climatico, sta rendendo più difficile per i suoli forestali intrappolare i gas serra, creando un ciclo di feedback che esacerba il riscaldamento globale.

Così riporta un nuovo studio, pubblicato oggi su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , che conclude che i suoli forestali sono stati sopravvalutati poiché il metano affonda di oltre il 50% in tutto il mondo. Pochi studi hanno quantificato questo processo utilizzando dati a lungo termine.

Il coautore dello studio Peter Groffman, Senior Research Fellow presso il Cary Institute of Ecosystem Studies e professore presso l'Advanced Science Research Center della City University di New York presso il Graduate Center, spiega, "Eravamo interessati a come l'assorbimento di metano da parte dei suoli forestali fosse influenzato dal cambiamento ambientale. Fai cose come la temperatura del suolo, azoto, o l'impatto delle precipitazioni sulla capacità del suolo forestale di fungere da pozzo di metano? E come si evolve nel tempo?"

L'asporto

I dati sull'assorbimento di metano nel suolo forestale sono stati raccolti da due siti molto diversi di ricerca ecologica a lungo termine finanziati dalla National Science Foundation degli Stati Uniti. Hubbard Brook Experimental Forest si trova nelle White Mountains del New Hampshire, mentre il Baltimore Ecosystem Study comprende la contea di Baltimora, Maryland. Il monitoraggio è stato condotto per 14 e 18 anni, rispettivamente.

I modelli osservati in queste località sono stati confrontati con i dati sull'assorbimento di metano nel suolo forestale globale registrati dal 1988 al 2015. I risultati sono stati chiari:l'assorbimento di metano da parte dei suoli delle foreste montane sta diminuendo a livello globale, soprattutto nelle regioni dove le precipitazioni sono in aumento.

"Questi risultati suggeriscono che i budget globali per il metano atmosferico, che vengono utilizzati per informare la politica sulle attività di produzione di metano, stanno sopravvalutando il ruolo che i suoli forestali svolgono nell'intrappolare il gas, " Groffman avverte. "Il calo dell'assorbimento di metano da parte dei suoli forestali dovrebbe essere preso in considerazione in questi modelli per evitare di esacerbare il riscaldamento climatico, poiché il metano nell'atmosfera può aumentare più rapidamente e raggiungere livelli più elevati di quanto previsto dai modelli attuali".

Lavelli termoretraibili a metano, in campagna e in città

Presso il sito di studio dell'ecosistema di Baltimora, i ricercatori hanno monitorato le foreste in quattro siti urbani e quattro relativamente rurali dal 1998 al 2016. Nella foresta sperimentale di Hubbard Brook, L'assorbimento di metano nel suolo è stato misurato in otto siti boschivi dal 2002 al 2015. Queste misurazioni costituiscono il record più lungo di assorbimento di metano da parte dei suoli forestali.

In un periodo di 18 anni, l'assorbimento di metano da parte delle foreste urbane a Baltimora è diminuito del 62%; l'assorbimento di metano da parte delle foreste rurali è diminuito del 53%. A Hubbard Brook, per un periodo di 14 anni, l'assorbimento di metano da parte dei suoli forestali è diminuito del 74-89%.

Durante questo lasso di tempo, la temperatura media e le concentrazioni atmosferiche di metano sono aumentate mentre la deposizione di azoto è diminuita. Questi tre fattori avrebbero dovuto causare un aumento dell'assorbimento di metano nel suolo forestale.

Scaling up:una prospettiva globale

Gli autori hanno analizzato 317 articoli di riviste peer-reviewed sull'assorbimento di metano nel suolo nelle foreste del mondo pubblicati tra il 1987 e il 2015. Questi record sono stati utilizzati per stimare l'assorbimento medio di metano nelle foreste nelle bande di latitudine di 30° in tutto il mondo, con l'obiettivo di esaminare i cambiamenti nella precipitazioni e assorbimento di metano nel contesto delle latitudini.

Durante il periodo di analisi, l'assorbimento di metano da parte dei suoli forestali è diminuito del 77%. I cali sono stati più acuti nelle foreste situate tra 0-60° N di latitudine, dove le precipitazioni sono costantemente aumentate a causa dei cambiamenti climatici.

I metanotrofi contano

Perché l'assorbimento di metano nei suoli forestali si riduce quando i suoli sono più umidi? La risposta sta nei batteri del suolo. I suoli forestali montani ben drenati ospitano batteri che consumano metano chiamati metanotrofi. Questi batteri hanno bisogno di accedere al metano nell'atmosfera per sopravvivere. Quando i terreni sono bagnati, viene inibita la diffusione del metano atmosferico nel suolo, riducendo l'assorbimento batterico.

Contabilità per i terreni più umidi

Si prevede che le precipitazioni continueranno ad aumentare a causa dei cambiamenti climatici, ridurre ulteriormente la capacità dei suoli forestali di mitigare le crescenti emissioni di metano nell'atmosfera.

L'autore principale Xiangyin Ni della Sichuan Agricultural University osserva, "I cambiamenti a lungo termine nelle precipitazioni e nell'assorbimento di metano nel suolo forestale dovrebbero essere presi in considerazione nei modelli utilizzati per informare le decisioni politiche sulle attività di produzione di metano, per garantire che stiamo utilizzando gli strumenti più accurati disponibili per tenere conto delle fonti e dei pozzi di metano".

Steve Amburgo, Capo scienziato presso il Fondo per la difesa dell'ambiente, spiega, "È sempre più chiaro che ridurre le emissioni di metano causate dall'uomo è essenziale per ridurre il rischio di cambiamenti climatici. A tal fine, abbiamo bisogno di una migliore comprensione del bilancio globale del metano e delle cause dell'aumento delle concentrazioni atmosferiche. Capire che il pozzo globale del suolo forestale si sta indebolendo è un pezzo potenzialmente importante del puzzle".

"Questo studio mostra grandi declino a lungo termine della capacità del suolo di assorbire metano, "dice Doug Levey, un direttore del programma di ricerca ecologica a lungo termine della National Science Foundation, che ha finanziato la ricerca. "Questo può spiegare perché la quantità di metano, un potente gas serra, è andata aumentando nell'atmosfera. I risultati rivelano un importante legame tra il suolo, l'atmosfera, e clima».

Groffman conclude, "Non possiamo fare affidamento sui processi naturali per risolvere i nostri problemi di gas serra. Proprio come gli alberi e gli oceani potrebbero non essere sempre in grado di assorbire l'anidride carbonica, i suoli forestali potrebbero non essere sempre in grado di assorbire il metano e tenerlo fuori dall'atmosfera. I dati a lungo termine sono fondamentali per mostrare come stanno cambiando la capacità e la funzione degli ecosistemi della Terra e come potremmo rispondere al meglio attraverso azioni di gestione".