Lo scongelamento del permafrost negli ecosistemi montani d'alta quota può essere un'operazione furtiva, contributo inesplorato alle emissioni atmosferiche di anidride carbonica, nuovi spettacoli di ricerca dell'Università del Colorado Boulder.

Le nuove scoperte, pubblicato oggi sulla rivista Comunicazioni sulla natura , mostrano che la tundra alpina nel Front Range del Colorado emette più CO2 di quanta ne cattura annualmente, potenzialmente creando un ciclo di feedback che potrebbe aumentare il riscaldamento climatico e portare a ancora più emissioni di CO2 in futuro.

Un fenomeno simile esiste nell'Artico, dove la ricerca negli ultimi decenni ha dimostrato che lo scioglimento del permafrost sta portando alla luce il suolo della tundra congelato da tempo e rilasciando riserve di CO2 che erano state sepolte per secoli.

"Ci siamo chiesti se la stessa cosa potesse accadere in un terreno alpino, "ha detto John Knowles, autore principale del nuovo studio ed ex studente di dottorato nel Dipartimento di Geografia della CU Boulder e ricercatore presso l'Istituto di ricerca artica e alpina (INSTAAR). "Questo studio è una forte indicazione che è davvero così".

Le foreste sono state a lungo considerate pozzi di carbonio vitali, ' sequestrando più carbonio di quello che producono e contribuendo a mitigare i livelli globali di CO2. Come parte del ciclo del carbonio terrestre, alberi e altra vegetazione assorbono CO2 attraverso la fotosintesi mentre i microbi (che decompongono i nutrienti del suolo e il materiale organico) la restituiscono all'atmosfera attraverso la respirazione, proprio come gli esseri umani rilasciano CO2 ad ogni respiro.

Permafrost che si scioglie, però, cambia quell'equazione. Poiché il terreno della tundra precedentemente ghiacciato si scongela e viene esposto per la prima volta dopo anni, i suoi nutrienti diventano appena disponibili per i microbi da consumare. E a differenza delle piante, che si addormentano d'inverno, gli organismi microscopici possono banchettare tutto l'anno se le condizioni ambientali sono giuste.

Per studiare questo effetto in condizioni alpine, i ricercatori hanno misurato il trasferimento di CO2 superficie-aria per sette anni consecutivi (2008-2014) presso il sito di ricerca ecologica a lungo termine (LTER) di Niwot Ridge in Colorado, un progetto di ricerca ad alta quota finanziato dalla National Science Foundation che opera ininterrottamente da oltre 35 anni. Il team ha anche raccolto campioni di CO2 del suolo e ha utilizzato la datazione al radiocarbonio per stimare da quanto tempo il carbonio che formava tale CO2 era presente nel paesaggio.

Lo studio ha mostrato, un po' sorprendentemente, quella sterile, paesaggi di tundra spazzati dal vento sopra 11, 000 piedi emettevano più CO2 di quanta ne catturassero ogni anno, e che una frazione di quella CO2 era relativamente vecchia durante l'inverno, il primo ritrovamento del genere a latitudini temperate. I risultati suggeriscono un'attività microbica per tutto l'anno superiore al previsto, anche in assenza di un profondo manto nevoso isolante.

"I microbi hanno bisogno che non sia troppo freddo e non troppo secco, hanno bisogno di acqua liquida, " ha detto Knowles, ora ricercatore presso l'Università dell'Arizona. "La sorpresa qui è che mostriamo l'attività microbica invernale che persiste nelle aree di permafrost che non raccolgono molto manto nevoso isolante a causa del vento che lo rimuove".

Mentre i contributi netti di CO2 della tundra alpina sono piccoli rispetto alla capacità di sequestro di una foresta, l'effetto appena documentato può fungere da contrappeso, ostacolare la riduzione della CO2 atmosferica dagli ecosistemi montani in generale. I risultati dovranno essere presi in considerazione per le future proiezioni del riscaldamento globale, ha detto Knowles.

"Fino ad ora, si sapeva poco di come si comportasse la tundra alpina riguardo a questo equilibrio, e soprattutto come potrebbe continuare a emettere CO2 anno dopo anno", ha detto Knowles. "Ma ora, abbiamo prove che il cambiamento climatico o un altro disturbo potrebbero liberare carbonio vecchio di decenni o secoli da questo paesaggio".