I ricercatori MBARI hanno recentemente misurato alte concentrazioni di anidride carbonica nell'aria che esce in mare dalle città e dalle aree agricole, compresa la Silicon Valley. In un nuovo giornale in PLOS UNO , calcolano che questo processo precedentemente non documentato potrebbe aumentare la quantità di anidride carbonica che si dissolve nelle acque oceaniche costiere di circa il 20%.

Estendendo i loro calcoli alle aree costiere di tutto il mondo, i ricercatori stimano che questo processo potrebbe aggiungere 25 milioni di tonnellate in più di anidride carbonica all'oceano ogni anno, che rappresenterebbe circa l'uno per cento dell'assorbimento annuo totale di anidride carbonica dell'oceano. Questo effetto non è attualmente incluso nei calcoli di quanta anidride carbonica sta entrando nell'oceano a causa della combustione di combustibili fossili.

Meno della metà dell'anidride carbonica che l'uomo ha rilasciato negli ultimi 200 anni è rimasta nell'atmosfera. Il resto è stato assorbito in proporzioni quasi uguali dall'oceano e dagli ecosistemi terrestri. La velocità con cui l'anidride carbonica entra nell'oceano in una determinata area dipende da una serie di fattori, compresa la velocità del vento, la temperatura dell'acqua, e le relative concentrazioni di anidride carbonica nelle acque superficiali e nell'aria appena sopra la superficie del mare.

MBARI ha misurato le concentrazioni di anidride carbonica nell'aria e nell'acqua di mare di Monterey Bay quasi ininterrottamente dal 1993. Ma è stato solo nel 2017 che i ricercatori hanno iniziato a esaminare attentamente i dati atmosferici raccolti dai robot della superficie del mare. "Uno dei nostri stagisti estivi, Diego Sancho-Gallegos, ha analizzato i dati sull'anidride carbonica atmosferica dai nostri ormeggi di ricerca e ha trovato livelli molto più alti del previsto, " ha spiegato Francisco Chavez, oceanografo biologico di MBARI.

Chavez ha continuato, "Se queste misurazioni fossero state prese a bordo di una nave, i ricercatori avrebbero pensato che l'anidride carbonica in più provenisse dal sistema di scarico del motore della nave e li avrebbero scontati. Ma i nostri ormeggi e i robot di superficie non rilasciano anidride carbonica nell'atmosfera".

All'inizio del 2018 l'assistente di ricerca MBARI Devon Northcott ha iniziato a lavorare sul set di dati, analizzando le concentrazioni orarie di anidride carbonica nell'aria sopra Monterey Bay. Notò un altro schema sorprendente:le concentrazioni di anidride carbonica raggiungevano il picco nelle prime ore del mattino.

Sebbene gli scienziati atmosferici avessero precedentemente notato picchi nelle prime ore del mattino nelle concentrazioni di anidride carbonica in alcune città e aree agricole, questa era la prima volta che tali picchi venivano misurati sulle acque oceaniche. La scoperta contraddice anche un presupposto scientifico comune secondo cui le concentrazioni di anidride carbonica nelle aree oceaniche non variano molto nel tempo o nello spazio.

Northcott è stato in grado di rintracciare le fonti di questa anidride carbonica in più utilizzando misurazioni effettuate da una nave robotica di superficie chiamata Wave Glider, che viaggia avanti e indietro attraverso la baia di Monterey effettuando misurazioni dell'anidride carbonica nell'aria e nell'oceano per settimane alla volta.

"Poiché abbiamo effettuato misurazioni dal Wave Glider in molti punti diversi intorno alla baia, "Northcott ha spiegato, "Potrei usare la posizione del Wave Glider e la velocità e la direzione del vento per triangolare la direzione da cui proveniva l'anidride carbonica".

I dati hanno suggerito due fonti principali per i picchi mattutini di anidride carbonica:le valli Salinas e Santa Clara. La Salinas Valley è una delle più grandi aree agricole della California, e molte piante rilasciano anidride carbonica di notte, il che potrebbe spiegare perché c'era più anidride carbonica nell'aria da questa regione. La Santa Clara Valley [aka Silicon Valley] è un'area urbana densa, dove venti leggeri e altre condizioni atmosferiche nelle prime ore del mattino potrebbero concentrare l'anidride carbonica rilasciata da automobili e fabbriche.

La tipica brezza mattutina soffia direttamente dalla valle di Salinas attraverso la baia di Monterey. Le brezze mattutine trasportano anche l'aria dalla valle di Santa Clara verso sud e poi verso ovest attraverso un varco tra le montagne (Hecker Pass) e attraverso la baia di Monterey.

"Avevamo questa prova che l'anidride carbonica proveniva da un'area urbana, " ha spiegato Northcott. "Ma quando abbiamo esaminato la letteratura scientifica, non c'era niente sull'aria proveniente dalle aree urbane che interessava l'oceano costiero. La gente aveva pensato a questo, ma nessuno l'aveva misurato sistematicamente prima d'ora."

I ricercatori vedono questo articolo non come un'ultima parola, ma come "sveglia" per altri scienziati. "Questo solleva molte domande che speriamo che altri ricercatori esamineranno, " ha detto Chavez. "Una delle prime e più importanti cose sarebbe effettuare misurazioni dettagliate dell'anidride carbonica nell'atmosfera e nell'oceano in altre aree costiere. Dobbiamo sapere se questo è un fenomeno globale. Vorremmo anche coinvolgere la comunità dei modelli atmosferici".

"Abbiamo stimato che questo potrebbe aumentare la quantità di anidride carbonica che entra nelle acque costiere di circa il 20%, " ha detto Chavez. "Questo potrebbe avere un effetto sull'acidità dell'acqua di mare in queste zone. Sfortunatamente, non abbiamo un buon modo per misurare questo aumento di acidità perché l'anidride carbonica impiega tempo per entrare nell'oceano e le concentrazioni di anidride carbonica variano notevolmente nelle acque costiere".

"Ci devono essere altri inquinanti in quest'aria urbana che stanno influenzando anche l'oceano costiero, " Ha aggiunto.

"Questo è un altro caso in cui i dati dei robot e dei sensori autonomi di MBARI ci hanno portato a scoperte nuove e inaspettate, " ha detto Chavez. "Speriamo che altri scienziati vedranno questi risultati e vorranno sapere se questo sta accadendo nei loro cortili".