Gli oceani stanno perdendo ossigeno. Numerosi studi basati su misurazioni dirette negli ultimi anni lo hanno dimostrato. Poiché l'acqua può dissolvere meno gas all'aumentare della temperatura, questi risultati non sono stati sorprendenti. Oltre al riscaldamento globale, fattori come l'eutrofizzazione dei mari costieri contribuiscono anche alla deossigenazione in corso. Gli oceani saranno completamente impoveriti di ossigeno ad un certo punto in futuro se il riscaldamento globale continua? Tali fasi anossiche si sono effettivamente verificate più volte nella storia della Terra, combinato con grandi eventi di estinzione di massa. Sono stati anche accompagnati da elevate concentrazioni di anidride carbonica nell'atmosfera e alte temperature globali.

Oggi, gli scienziati del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel hanno pubblicato simulazioni di modelli sulla rivista internazionale Comunicazioni sulla natura sullo sviluppo del contenuto di ossigeno degli oceani fino all'anno 8000. Nel loro scenario, presumono che gran parte delle risorse fossili sarà bruciata, che le emissioni continueranno ad aumentare fino alla fine del secolo per poi ridursi a zero entro il 2300. Nel modello, il pianeta si riscalda di altri 6 gradi, e le temperature rimangono a questo livello elevato fino alla fine della simulazione.

Il risultato sorprendente riguarda il contenuto di ossigeno dell'oceano:dopo un'ulteriore diminuzione nel corso di diverse centinaia di anni, l'inventario di ossigeno dell'oceano sale di nuovo e raggiunge persino un livello più alto rispetto a prima dell'industrializzazione in poco meno di 4000 anni. A prima vista, sembra paradossale che, nonostante l'ulteriore espansione prevista delle zone minime di ossigeno già esistenti negli oceani del mondo, il modello produce un aumento inaspettato dell'ossigeno all'aumentare della temperatura globale.

È noto dalle indagini del Kiel Collaborative Research Center 754 che tali aree povere di ossigeno sono zone di morte per organismi più grandi come pesci o cefalopodi. Però, alcuni batteri che respirano nitrati invece di ossigeno vi prosperano molto bene. "Attingono la loro energia da un processo chimico che chiamiamo denitrificazione. È una componente importante del ciclo dell'azoto, che si traduce in meno ossigeno viene consumato durante la respirazione di materiale organico rispetto a quello prodotto durante la fotosintesi", spiega il professor Oschlies.

Nella simulazione del nuovo modello, i ricercatori hanno per la prima volta accoppiato coerentemente il ciclo dell'ossigeno con il ciclo dell'azoto in tali simulazioni globali a lungo termine. I ricercatori hanno scoperto che a causa delle zone minime di ossigeno estese, sempre più materiale organico non viene più respirato con ossigeno ma con nitrato per denitrificazione. Dopo diverse migliaia di anni, il relativo risparmio di ossigeno supera la perdita di ossigeno degli oceani causata dal riscaldamento. "Però, non si può parlare di ripresa, poiché le vaste zone minime di ossigeno vicino alla superficie del mare rimarrebbero. Gran parte dell'ossigeno aggiuntivo va nelle profondità dell'oceano, "dice Angela Landolfi, coautore dello studio.

Però, c'è un nuovo problema:le fasi anossiche che si sono verificate nella storia della Terra durante condizioni climatiche calde sono ancora più difficili da spiegare con le nuove scoperte. Ci sono ovviamente fattori e processi di feedback nelle complesse interazioni di fattori biologici, processi fisici e chimici nell'oceano che non sono ancora completamente compresi. "Ecco perché lo studio è importante anche per il presente. Evidenzia lacune nelle conoscenze, come l'interazione tra denitrificazione e fissazione dell'azoto, che può essere rilevante anche per i cambiamenti oceanici in corso, "dice Andreas Oschlies, riassumendo il significato dello studio.