Un nuovo studio condotto dalla Loughborough University ha rivelato che la sepoltura del carbonio organico nei laghi è aumentata di tre volte negli ultimi 100 anni in risposta all'interruzione umana dei cicli globali dei nutrienti.

Professor John Anderson, del dipartimento di Geografia e Ambiente della Scuola di Scienze Sociali e Umanistiche, spera che i risultati amplieranno la nostra comprensione dello stoccaggio globale del carbonio e del ruolo che i laghi svolgono in questo, poiché il processo di sepoltura era precedentemente considerato non importante.

La ricerca, pubblicato in Progressi scientifici , è stata intrapresa nel tentativo di spiegare alcune delle lacune nel bilancio globale del carbonio.

Il bilancio globale del carbonio esamina la quantità di carbonio prodotta su scala globale e dove va a finire.

In teoria, la quantità di carbonio rilasciata dalle attività umane, come bruciare combustibili fossili e abbattere alberi, e la quantità di carbonio assorbita dagli oceani, suolo e atmosfera, dovrebbe bilanciare.

Però, i numeri non tornano del tutto e parte del budget è considerato 'mancante' poiché non siamo in grado di spiegare dove sia andato a finire parte del carbonio.

Questo è un problema in quanto bilanciare il budget è una parte importante della comprensione del ciclo del carbonio contemporaneo, che gli scienziati analizzano per prevedere i futuri livelli di anidride carbonica nell'atmosfera e il suo effetto serra.

Sebbene sia noto che tutti i laghi seppelliscono il carbonio, poca attenzione è stata prestata a questo fatto e precedenti studi sui laghi hanno considerato solo come il carbonio viene trasferito dalla terra all'acqua.

La ricerca del professor Anderson, che è in collaborazione con il Dr. Adam Heathcote e il Dr. Daniel Engstrom, del Museo della Scienza del Minnesota (SMM), e il consorzio Globocarb (un team di 20 accademici provenienti da istituzioni di tutto il mondo), è il primo studio ad esplorare se i tassi di seppellimento del carbonio nei laghi sono aumentati negli ultimi 100 anni in tutto il mondo.

I laghi seppelliscono il carbonio come materia organica, materia che proviene da organismi viventi di recente (ad esempio, vegetazione acquatica in decomposizione), che è circa il 50 per cento di carbonio organico.

La materia sprofonda sul fondo dei laghi e vi rimane come una melma dall'aspetto marrone. Anche gli oceani e gli estuari seppelliscono il carbonio, ma non tanto quanto i laghi in termini relativi.

Per valutare come i tassi di sepoltura sono cambiati nel tempo, Il professor Anderson e il team di ricerca hanno esaminato i nuclei di sedimenti prelevati da 516 laghi naturali in tutto il mondo.

Oltre a esaminare dati e campioni provenienti da diversi paesi e continenti, incluso il Regno Unito, Sud America, Svezia, Danimarca e Canada—hanno anche osservato i laghi nelle diverse zone di vegetazione della Terra—conosciute come "biomi"—come la foresta pluviale, savana e tundra.

Il professor Anderson e il team hanno calcolato l'età delle carote di sedimento utilizzando la datazione radiometrica ( ²¹⁰ Pb) - una tecnica utilizzata per datare i materiali in base al noto tasso di decadimento degli elementi radioattivi che contengono - e hanno anche calcolato il contenuto organico del sedimento.

Il loro approccio era particolarmente innovativo in quanto utilizzavano un miglioramento del ²¹⁰ Metodo di datazione al Pb che agisce come correzione della focalizzazione.

Questo metodo ha permesso loro di standardizzare il tasso di sepoltura in tutti i laghi, il che è importante poiché i laghi variano di dimensioni e i sedimenti non sono distribuiti uniformemente, e quindi calcolare la quantità di carbonio organico sepolto da tutti i laghi in un'area geografica.

Dalla loro analisi, la squadra ha trovato:

• Il tasso globale di seppellimento del carbonio da parte dei laghi è aumentato da 0,05 PgC anno-1 a 0,12 PgC anno-1 (dove 1 petagrammo (Pg) di carbonio (C) è equivalente a 1 miliardo di tonnellate di carbonio, o 3,67 miliardi di tonnellate di CO ₂ ) negli ultimi 100 anni
• In tutti i biomi, i tassi di sepoltura sono triplicati, compreso un aumento di quattro volte dei laghi nelle praterie e foreste tropicali, che riflette l'alto livello di disturbo umano nei tropici durante il 20esimo secolo
• I laghi nei biomi boreali (aree forestali dell'Eurasia settentrionale e del Nord America settentrionale) contribuiscono alla maggior parte del tasso globale di seppellimento del carbonio a causa della loro ampia copertura, ma sono seguiti da vicino dai laghi nelle foreste tropicali e poi dai laghi situati nelle praterie e nella savana.

Il team ha anche scoperto che l'aumento dei tassi di sepoltura è in gran parte in risposta alla grande trasformazione fisica della superficie terrestre negli ultimi 100-200 anni.

Le foreste svolgono un ruolo enorme nel ciclo del carbonio e quando vengono abbattute, non solo cessa l'assorbimento del carbonio, ma il carbonio immagazzinato negli alberi viene rilasciato nell'atmosfera attraverso la combustione o la decomposizione.

L'attività umana negli anni '50 ha portato a rapidi cambiamenti della copertura del suolo e alla rimozione delle foreste, impattando massicciamente sul ciclo del carbonio.

I ricercatori hanno scoperto che la maggior parte dei biomi ha aumentato la sepoltura del carbonio nei laghi dalla fine del XIX secolo in poi, il che significa che i laghi stavano rispondendo a questi importanti cambiamenti nella biogeochimica terrestre.

Oltre ad aumentare i tassi di sepoltura per compensare le emissioni di carbonio a terra, i ricercatori hanno anche scoperto che l'interruzione umana del ciclo dell'azoto e di altri cicli dei nutrienti ha avuto un impatto sui tassi di sepoltura.

I fertilizzanti e gli additivi nutritivi vengono utilizzati in agricoltura per aiutare le colture a crescere e spesso entrano nei laghi e nei torrenti attraverso il deflusso e l'erosione del suolo.

Gli stessi nutrienti che aiutano le colture a crescere aumentano anche la crescita delle piante acquatiche, che a sua volta aumenta la quantità di materia vegetale in decomposizione nei laghi e quindi la quantità di carbonio sepolto.

Il team ha scoperto in aree con un'agricoltura intensiva e sostanziali cedimenti di nutrienti attraverso l'uso di fertilizzanti, come aree che erano foreste miste e praterie in Europa e Nord America prima dei cambiamenti nell'uso del suolo, i tassi di sepoltura dei laghi sono aumentati di tre volte dall'inizio del 20. secolo.

Della ricerca, che è condiviso in un documento intitolato "L'alterazione antropogenica dell'apporto di nutrienti aumenta il pozzo di carbonio globale nelle acque dolci, "Il professor Anderson ha detto:"La sepoltura del carbonio nei laghi è un pozzo nel contesto del moderno ciclo del carbonio, si può pensare che compensi gli effetti della CO . antropogenica ₂ pubblicazione.

"Spero che questa ricerca renda le persone consapevoli che i tassi di sepoltura sono una parte importante del ciclo del carbonio terrestre-acquatico collegato e che i tassi sono aumentati.

"Evidenzia anche che il cambiamento climatico non è una componente significativa di questo aumento del tasso di sepoltura, sono principalmente l'uso del suolo e i cambiamenti associati nell'uso dei nutrienti che sono i principali fattori trainanti".

Il professor Anderson spera di basarsi su questa ricerca limitando meglio i tassi di sepoltura nell'Artico, un'area con molti laghi ma che è relativamente poco studiata.

Questo studio ha rilevato che i tassi di seppellimento del carbonio sono bassi nei laghi artici, ma i tassi potrebbero aumentare rapidamente in futuro a causa dello scioglimento del permafrost (terreno che rimane permanentemente congelato) e questo è importante dato che l'Artico è il luogo in cui viene immagazzinato gran parte del carbonio organico terrestre.