Alberi e insetti possono svolgere un ruolo significativo nell'emissione di metano, un potente gas serra, e migliorare la nostra comprensione di come ciò avvenga potrebbe aiutare a individuare modi più efficaci per combattere il riscaldamento globale.

Poiché il metano ha più di 80 volte il potenziale di riscaldamento globale dell'anidride carbonica in 20 anni, le emissioni degli alberi, e qualsiasi cambiamento in esse dovuto al riscaldamento globale, potrebbero avere implicazioni significative per il clima della Terra.

"Abbiamo visto emissioni aerobiche di metano (dalle chiome degli alberi), e questi hanno un modello forte nel corso della giornata, " ha detto il dottor Mari Pihlatie, professore associato presso il Dipartimento di Scienze Agrarie dell'Università di Helsinki, Finlandia.

Lei e il suo team nel progetto di ricerca MEMETRE stanno tracciando il metano per vedere se viene prodotto nelle foglie insieme alla fotosintesi, o se si tratta di gas del suolo che fluisce attraverso il tronco, o da altre attività nel tronco stesso.

"Sembra che le chiome degli alberi boreali emettano metano durante il giorno, non di notte, e che le emissioni di metano seguono l'attività fotosintetica e la radiazione (luce solare), " ha detto il dottor Pihlatie.

Le stagioni

Le indicazioni sono che, piuttosto che essere legati alla fotosintesi, queste emissioni del tronco d'albero sono più probabilmente legate alla produzione di metano dal suolo che viene trasportata attraverso gli alberi nell'atmosfera. Un'altra possibilità è che sia prodotto attraverso la formazione microbica di metano all'interno dei tronchi stessi.

Anche i flussi di metano dai tronchi degli alberi variano con le stagioni, sorgendo nelle estati nordiche e declinando al freddo, inverni bui. Questa variabilità stagionale pone interrogativi su cosa potrebbe accadere in futuro al contributo degli alberi al bilancio del metano, dati i cambiamenti del clima globale.

La ricerca del Dr. Pihlatie ha esaminato i pini, abeti rossi e betulle trovati nelle foreste boreali in Finlandia e Svezia, tipiche delle alte latitudini settentrionali europee, Asia e Nord America.

Il suo team sta effettuando misurazioni sul campo e sta conducendo esperimenti in condizioni di laboratorio controllate, utilizzando isotopi stabili di carbonio per identificare l'origine del metano emesso dagli alberi. Alimentando un albero chiuso con anidride carbonica utilizzando carbonio-13, i ricercatori mirano a identificare se il carbonio che appare nelle emissioni di metano è stato rapidamente fissato dalle foglie o dagli aghi di conifere attraverso la fotosintesi, o se si tratta di carbonio "più vecchio" proveniente da diversi processi all'interno dell'albero.

Tenere sotto controllo

Per monitorare le emissioni nella chioma, i ricercatori hanno sviluppato nuovi modi per racchiudere un ramo in una scatola ermetica, completo di laser per misurare in modo continuo e automatico le variazioni dei flussi e delle concentrazioni di gas durante i cicli giornalieri e stagionali.

"In questo modo miriamo a capire il legame tra la produzione di metano e l'attività fisiologica dell'albero, come la fotosintesi e la traspirazione, " ha detto il dottor Pihlatie.

Svelare il processo del metano negli alberi e il ruolo più ampio delle foreste boreali potrebbe fornire un quadro più chiaro del loro contributo al bilancio globale del metano, dove si contano fonti e pozzi (depositi) di metano. Potrebbe anche aiutare nel tentativo di valutare l'impatto futuro del cambiamento climatico su questi stessi processi del metano.

"In base alle nostre misurazioni, le emissioni di CH4 (metano) dagli alberi nelle foreste boreali non riducono significativamente la capacità di sequestro del carbonio degli alberi, "Il dottor Pihlatie ha detto, aggiungendo:"Questi alberi in crescita fungono sempre da assorbitore di carbonio, non importa quanto emettono CH4."

Crescente

Sebbene i livelli globali di emissione di metano siano molto inferiori a quelli dell'anidride carbonica, sono in costante aumento negli ultimi anni, con i dati di novembre 2019 che mostrano un netto aumento.

Non ci sono ancora spiegazioni definitive sul perché questo sia il caso, ma alcune ricerche hanno indicato il drammatico aumento del fracking per il gas di scisto come il principale sospettato per gli aumenti nell'ultimo decennio.

Ma c'è anche altro da capire sui dettagli di ciò che influenza esattamente il budget del metano e di come questo sta cambiando.

Terreni ben aerati, Per esempio, agire come 'pozzi netti' di metano assorbendo circa il 4% delle emissioni annuali di metano a livello globale, con microrganismi sotterranei noti come consumatori di metano. Ma ricerche recenti mostrano che questo potrebbe essere in declino poiché il cambiamento climatico aumenta le precipitazioni nelle regioni temperate e tropicali, e l'inclusione delle emissioni di metano in questo tipo di calcoli può mostrare un'ulteriore diminuzione dell'effetto sink.

Tra gli animali del suolo, le termiti sono importanti emettitori di metano che sono già inclusi nel bilancio globale del metano. Ma c'è stata poca ricerca approfondita sul ruolo nel ciclo del metano di altre creature sotterranee, come coleotteri o millepiedi, in terreni montani ben aerati.

Il metano emesso dalle larve di insetti può essere abbastanza significativo da giustificare l'inclusione nel ciclo terrestre del metano, ha detto la dottoressa Carolyn-Monika Görres, un ecologista del suolo presso il Dipartimento di ecologia applicata presso l'Università Hochschule Geisenheim in Germania.

scarabocchiare

Il suo progetto CH4ScarabDetect includeva la prima ricerca sul campo sulle emissioni di metano dalle larve di scarabocchi, o maggiolini, dalla famiglia degli scarabei.

I suoi studi sul campo del maggiolino comune, Melolontha melolontha —un notevole parassita agricolo—e il maggiolino della foresta, M. ippocastani, hanno mostrato concentrazioni di metano significativamente più elevate rispetto alle condizioni di laboratorio.

Mentre gli adulti vivono solo da quattro a sei settimane, le loro larve vivono sottoterra per tre o quattro anni, sgranocchiando radici e producendo metano.

Il Dr. Görres e colleghi hanno sviluppato un sistema di sensori acustici per monitorare le larve di scarabocchi sottoterra, per registrare quando si sono mossi, mangiato e comunicato.

Lo scopo era quello di origliare le larve senza disturbarle, per vedere come le loro attività si adattano alle misurazioni del flusso di metano.

Potrebbe non essere così semplice come dire che poiché emettono metano, le larve riducono la capacità di assorbimento del suolo, ha detto il dottor Görres.

Le emissioni larvali creano condizioni favorevoli ai microrganismi consumatori di metano. E lei pensa che a lungo termine, quando le larve vengono rimosse o riducono le loro emissioni di metano in determinate fasi del loro ciclo di vita, il terreno potrebbe diventare un pozzo migliore poiché i microrganismi si trasformano in metano atmosferico per il cibo.

'(Considerando l'intero bilancio del metano), non c'è una grande differenza tra le emissioni globali (totali) di metano e il consumo (totale) globale di metano, quindi se riusciamo ad aumentare la capacità di assorbimento dei suoli (di montagna), allora abbiamo la possibilità di ridurre le concentrazioni di metano nell'atmosfera, " ha detto il dottor Görres.