Oltre a fasce di vegetazione distrutta, Gli incendi boschivi in ​​Amazzonia lasciano la loro impronta sul Rio delle Amazzoni e sui suoi affluenti. La combustione incompleta degli alberi provoca la produzione di carbonio nero, particelle solide che entrano nelle acque dell'Amazzonia sotto forma di carbone e fuliggine e vengono trasportate nell'Oceano Atlantico come carbonio organico disciolto.

Per la prima volta, un gruppo internazionale di ricercatori ha quantificato e caratterizzato il black carbon che scorre nel Rio delle Amazzoni. Le loro scoperte, pubblicato in Comunicazioni sulla natura , mostrano che la maggior parte del carbonio nero trasportato nell'oceano è "giovane" e probabilmente deriva da recenti incendi boschivi.

"Con la datazione radiometrica [un metodo che quantifica la quantità di carbonio-14 o altri isotopi radioattivi naturali presenti nel materiale in base al loro tasso di decadimento noto per determinare l'età del materiale a circa 60, 000 anni fa] e analisi della composizione molecolare, abbiamo concluso che la maggior parte del carbonio nero che abbiamo trovato nel Rio delle Amazzoni è stato prodotto negli ultimi anni dalla combustione di alberi, " ha detto Jeffrey E. Richey, professore all'Università di Washington negli Stati Uniti e coautore dello studio.

In qualità di ricercatore in visita presso il Centro per l'energia nucleare in agricoltura dell'Università di San Paolo (CENA-USP), negli ultimi cinque anni, Richey ha condotto un progetto sostenuto dalla São Paulo Research Foundation—FAPESP sotto gli auspici del suo programma São Paulo Excellence Chair (SPEC), con l'obiettivo di chiarire il ruolo del bacino del Rio delle Amazzoni nel ciclo globale del carbonio.

Nel novembre 2015, durante una delle stagioni più secche della regione, i ricercatori che hanno lavorato al progetto hanno raccolto campioni di carbonio nero disciolto nel canale principale dell'Amazzonia e in quattro affluenti:il Negro, Madera, Trombetas e Tapajós.

Questo periodo è stato scelto per l'esecuzione dello studio perché i livelli dell'acqua erano bassi e la connettività tra l'Amazzonia e la sua pianura alluvionale era limitata. "Di conseguenza, siamo stati in grado di ottenere campioni solo di acqua permanente e identificare più accuratamente le fonti di carbonio nero nel bacino del fiume, " ha detto Richi.

Marcatori molecolari

I livelli e il contenuto di carbonio-14 nei campioni sono stati misurati utilizzando marcatori molecolari, come l'acido policarbossilico rilasciato per ossidazione di idrocarburi policiclici aromatici in black carbon.

La misurazione quantitativa dei marcatori è stata combinata con la caratterizzazione molecolare dei campioni mediante spettrometria di massa ad altissima risoluzione.

I risultati delle analisi hanno mostrato che il carbonio nero disciolto nell'Amazzonia e nei suoi affluenti è generalmente "giovane" ma invecchia man mano che procede verso l'oceano.

Campioni raccolti in località relativamente distanti dall'Atlantico, come Óbidos nello stato di Pará, erano più giovani, mentre quelli raccolti più a valle erano più vecchi.

"Questo suggerisce che il carbonio nero può invecchiare mentre si sposta dalla terraferma al fiume e poi scorre verso il mare. Inoltre, i componenti più reattivi possono essere rimossi durante il trasporto di questo materiale, " ha detto Richi.

"Il materiale più recente potrebbe essere sottoposto a un processo di mineralizzazione nel fiume mentre scorre verso il mare. Ciò potrebbe causare un cambiamento nel suo profilo molecolare in modo che emetta un segnale 'vecchio'. Ci sono ancora vari aspetti dello stoccaggio e il trasporto di questo materiale dalla terraferma ai fiumi e poi all'oceano che dobbiamo capire meglio".

In un nuovo progetto, supportato anche da FAPESP, i ricercatori hanno in programma di eseguire un numero maggiore di misurazioni per il confronto con i dati del 2015 nel tentativo di scoprire se la produzione di black carbon "giovane" e quindi la frequenza degli incendi boschivi sia aumentata negli ultimi anni.

"La preoccupazione per i recenti incendi in Amazzonia è particolarmente acuta per quanto riguarda il carbonio generato. Una parte di esso va nell'atmosfera sotto forma di anidride carbonica, ma una grande proporzione viene trattenuta nel suolo o nell'acqua sotto forma di nerofumo, " ha detto Richi.

La più grande fonte di materia organica

Secondo i ricercatori, il Rio delle Amazzoni rappresenta un quinto dello scarico globale di acqua dolce negli oceani ed è la più grande fonte singola di materia organica terrestre trasportata dal mare, "esportando" in media tra 22 e 27 milioni di tonnellate di carbonio organico disciolto all'anno. Per questa ragione, è un sistema cruciale attraverso il quale comprendere il ciclo e il trasporto del black carbon, il composto di carbonio più stabile in natura.

Una componente ampia e refrattaria del ciclo globale del carbonio, il black carbon in forma particolata agisce come un pozzo di carbonio biosferico rimuovendo il carbonio dai processi più veloci dell'atmosfera-biosfera e immagazzinandolo in serbatoi sedimentari. Conoscenza dell'origine, la dinamica e il destino di questo materiale è essenziale per lo sviluppo di modelli per prevedere come il ciclo globale del carbonio può interagire con il cambiamento climatico, Richey ha sottolineato.

"La nostra comprensione del ruolo del black carbon su scala regionale e globale è inadeguata, a causa in gran parte della limitata conoscenza del trattamento, qualità e destino del carbonio nero disciolto durante la sua esportazione dai fiumi nell'oceano, " Egli ha detto.

"Per esempio, dobbiamo sapere quanto tempo impiega il nerofumo prodotto dai recenti incendi boschivi a raggiungere il Rio delle Amazzoni".