Il professore associato dell'Università del Delaware Rodrigo Vargas e più di 200 esperti degli Stati Uniti, Canada e Messico hanno recentemente presentato il secondo rapporto sullo stato del ciclo del carbonio (SOCCR2), una valutazione all'avanguardia della scienza del ciclo del carbonio in tutto il Nord America e della sua connessione con il clima e la società.

Il carbonio è essenziale per la composizione molecolare di tutti gli esseri viventi sulla Terra, svolgendo un ruolo fondamentale nella regolazione del clima globale. Commissionato dal Programma di ricerca sul cambiamento globale degli Stati Uniti, il rapporto di 878 pagine si applica alla ricerca sul clima e sul carbonio, nonché alle pratiche di gestione nel nostro continente e in tutto il mondo.

Questo studio è il secondo del suo genere, sulla base del primo rapporto sullo stato del ciclo del carbonio del 2007 (SOCCR). Da una panoramica del ciclo del carbonio alle conseguenze e alle vie da seguire, SOCCR2 analizza il ciclo del carbonio dal 2004 al 2013.

"Passare a SOCCR2, abbiamo molte più informazioni sia sull'anidride carbonica che sul metano rispetto a quando è stato pubblicato il primo studio [nel 2007], " ha detto Vargas.

Il rapporto più recente è suddiviso in 19 capitoli. Vargas è stato reclutato per co-condurre un capitolo critico - The North American Carbon Budget - con il suo collaboratore di ricerca Daniel Hayes, professore assistente presso l'Università del Maine. La coppia stava già lavorando a una sovvenzione del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti incentrata sulla dinamica del carbonio in tutto il Nord America, quindi questo nuovo sforzo è stato un passo naturale di ricerca. In collaborazione con altri nove scienziati, hanno sintetizzato i risultati dell'atmosfera, terra, acque interne e oceaniche costiere (capitoli da 8 a 16).

"Si chiama budget perché è necessario un equilibrio tra quanto carbonio sta uscendo e quanto sta entrando, " ha detto Vargas. "Conteggiamo il carbonio in modo simile a quello che faresti per il budget del tuo conto bancario. Hai guadagni e perdite. Alla fine, qual è il tuo budget, positivo o negativo? Nel tuo conto in banca, indagheresti più a fondo e vedresti "dov'è la mia spesa" e "quali sono le fonti". Possiamo fare lo stesso con un bilancio del carbonio".

C'è uno stock di quanto carbonio esiste sulla Terra. Quindi si verifica un flusso. Questo termine si riferisce alla quantità di carbonio scambiata tra le riserve di carbonio del pianeta:oceano, atmosfera, terra e esseri viventi. Il carbonio potrebbe essere perso dalla terra all'atmosfera (attraverso la combustione di combustibili fossili o processi di respirazione terrestre), tirato giù dall'atmosfera alla terra (un guadagno attraverso la fotosintesi delle piante), o si verifica un movimento laterale (come carbonio trasportato dalla terra all'oceano costiero). Il guadagno o la perdita netti determinano il bilancio netto del carbonio.

"Tra il 2004 e il 2013, Il Nord America era una fonte di anidride carbonica nell'atmosfera, " ha aggiunto Vargas. "Abbiamo avuto una perdita netta di carbonio, contribuendo circa 1, 000 teragrammi all'anno nell'atmosfera."

Un teragrammo equivale a 1, 000, 000, 000 chilogrammi o circa 2, 205, 000, 000 sterline. Se un elefante africano pesa circa 12, 000 sterline, poi 1, 000 teragrammi equivalgono a 183, 750 elefanti.

Questi flussi provengono da una varietà di fonti:combustibili fossili, prodotti in legno, ecosistemi terrestri, acque interne, zone umide di marea, estuari e oceani costieri. Come spiegano Vargas e Hayes nel loro capitolo SOCCR2, Le emissioni di combustibili fossili sono state di gran lunga la più grande fonte di carbonio nell'atmosfera dal 2004 al 2013 nel continente. interessante, Il 43% di queste emissioni è stato compensato da pozzi naturali di carbonio, sistemi naturali che assorbono e immagazzinano l'anidride carbonica dall'atmosfera, come la terra nordamericana e l'oceano costiero adiacente.

"L'assorbimento netto degli ecosistemi terrestri è di quasi 960 teragrammi di carbonio all'anno, mentre l'assorbimento netto delle acque costiere è di 177 teragrammi, ma sono necessarie ulteriori ricerche per aumentare la fiducia di queste stime, " ha detto Vargas.

Confrontando altri continenti, la proporzione nordamericana sul totale globale sta diminuendo poiché altri paesi come la Cina hanno aumentato le loro emissioni di carbonio.

"Avevamo grande fiducia nelle stime delle emissioni di combustibili fossili, raccolta del legno ed emissioni dei prodotti del legno, " disse Vargas. " D'altra parte, c'è poca fiducia sulle stime dei flussi laterali dagli ecosistemi terrestri alle acque interne e dalle zone umide di marea agli estuari".

"I ricercatori hanno riflettuto molto sullo scambio verticale di carbonio tra gli ambienti terrestri e acquatici con l'atmosfera, " disse Vargas, che ha una borsa di studio CARRIERA della National Science Foundation per studiare la dinamica del carbonio nelle zone umide di marea, un'interfaccia critica tra terra e oceano. "Ma c'è anche un trasferimento di massa dagli ecosistemi terrestri alle acque interne, dalle acque di marea agli estuari. E questi flussi laterali hanno avuto uno dei più alti livelli di incertezza nello studio".

Informazioni su SOCCR2

Scritto da più di 200 scienziati degli Stati Uniti, Canada, e Messico, il Second State of the Carbon Cycle Report (SOCCR2) fornisce una valutazione aggiornata delle conoscenze scientifiche del ciclo del carbonio nordamericano. Questo rapporto completo affronta i flussi di carbonio nordamericani, fonti, e sprofonda nell'atmosfera, acquatico, e sistemi terrestri, così come prospettive rilevanti da osservazioni scientifiche e modellizzazione, supporto alle decisioni, gestione del carbonio, e scienze sociali. Il rapporto presenta risultati chiave e informazioni fruibili sullo stato e le tendenze osservati all'interno del ciclo del carbonio nordamericano, come influenzato da fattori naturali e indotti dall'uomo. Questi risultati si basano su una ricerca multidisciplinare che include esperimenti, osservativo, e studi di modellistica dell'ultimo decennio.

"Questo rapporto non ha lo scopo di prescrivere una politica. Non è un'opinione. È un riassunto delle informazioni scientifiche disponibili in questo momento, " disse Vargas.

Il programma di ricerca sul cambiamento globale degli Stati Uniti è composto da 13 agenzie, compreso il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA), Amministrazione nazionale dell'aeronautica e dello spazio (NASA), Dipartimento della Difesa (DOD) e Agenzia per la Protezione Ambientale (EPA).

Oltre ai capitoli specifici sugli ecosistemi, il rapporto studia l'impatto umano sul ciclo del carbonio, compresi i fattori fisici - sistemi energetici e agricoltura - e questioni sociali come le terre tribali. Il rapporto guarda anche alle potenziali conseguenze dei futuri cambiamenti climatici.

SOCCR2 è un complemento al National Climate Assessment, che valuta la scienza del cambiamento climatico e della variabilità e i suoi impatti negli Stati Uniti, ora e per tutto il secolo in corso.