Acque interne come fiumi, laghi e bacini idrici svolgono un ruolo importante nel ciclo globale del carbonio. I calcoli che aumentano le emissioni di anidride carbonica dalle superfici terrestri e idriche non tengono conto delle acque interne che si prosciugano in modo intermittente. Ciò significa che le emissioni effettive dalle acque interne sono state notevolmente sottostimate, come dimostrano i risultati di un recente progetto di ricerca internazionale condotto da scienziati del Centro Helmholtz per la ricerca ambientale (UFZ) di Magdeburgo e dell'Istituto catalano per la ricerca sull'acqua (ICRA) . Lo studio è stato pubblicato su Comunicazioni sulla natura .

"Tutto è iniziato nel 2013, durante una campagna di misurazioni in Catalogna in Spagna, " dice il dottor Matthias Koschorreck, un biologo del Dipartimento di ricerca sui laghi dell'UFZ. Insieme a una squadra spagnola, stava studiando il rilascio di gas serra nel bacino di un piccolo fiume. "Era estate e parti del letto del fiume erano in secca. Per un capriccio, abbiamo deciso di prendere delle misure anche in quelle zone, " Spiega Koschorreck. "I risultati ci hanno sorpreso:questi secchi, le aree ghiaiose del letto del fiume hanno rilasciato livelli inaspettatamente elevati di anidride carbonica." Koschorreck e il suo collega Dr. Rafael Marcé dell'ICRA di Girona (Spagna), deciso di indagare ulteriormente. I risultati di varie località in Spagna e Germania hanno prodotto tutti la stessa scoperta:le acque interne secche rilasciano livelli facilmente misurabili e talvolta considerevoli di anidride carbonica. "Ci siamo chiesti se questo potrebbe essere il caso in altre regioni del mondo, e se le emissioni di gas serra dalle acque interne potrebbero essere fondamentalmente sottostimate, " dice Koschorreck. "Negli studi che aumentano le emissioni di gas serra dalle superfici terrestri e idriche, le acque interne che si prosciugano a intermittenza non sono state precedentemente prese in considerazione".

Per indagare su queste domande, nel 2016 Koschorreck e Marcé insieme a un core team di sei scienziati tedeschi e spagnoli hanno lanciato il progetto di ricerca dryflux, con l'obiettivo di misurare le emissioni di gas serra dalle acque interne secche. Nell'ambito di un seminario tenuto presso il sito di Magdeburgo dell'UFZ, hanno sviluppato un concetto di misurazione e campionamento per il loro studio. Hanno quindi chiesto l'aiuto delle loro reti internazionali. "Ogni partecipante al workshop si è messo in contatto con gruppi di ricerca di tutto il mondo per vedere se fossero interessati a partecipare a campagne di misurazione sui sistemi di acqua dolce nella loro zona, " spiega Koschorreck. "La risposta è stata sorprendente. Hanno partecipato ventiquattro gruppi di ricerca provenienti da tutto il mondo, il che significava che siamo stati in grado di raccogliere dati da 196 siti diversi in tutti i continenti tranne l'Antartide." Ogni squadra ha effettuato tre misurazioni a camera chiusa in aree aride di almeno tre sistemi di acqua dolce nella loro regione:un fiume, lago, serbatoio o stagno. Si tratta di posizionare a terra uno speciale contenitore graduato con l'estremità aperta rivolta verso il basso, separando l'aria all'interno del contenitore dall'aria ambiente. Un dispositivo analitico viene quindi utilizzato per misurare la variazione della quantità di anidride carbonica all'interno del contenitore. Nella stessa posizione, i partner del progetto hanno anche prelevato campioni del sedimento secco e misurato la sua umidità, sostanza organica e contenuto di sale, temperatura, e pH.

Il grande, set di dati complessi è stato valutato da Philipp Keller, un ricercatore di dottorato presso il Dipartimento di ricerca sui laghi dell'UFZ e primo autore dello studio, che è giunto a conclusioni interessanti. "Abbiamo riscontrato significative emissioni di anidride carbonica dalle aree secche delle acque interne in tutte le zone climatiche, ", afferma Keller. "Quindi questo è davvero un fenomeno globale". I ricercatori hanno anche scoperto che queste emissioni sono in effetti spesso superiori alle emissioni tipiche da superfici d'acqua della stessa dimensione. "Siamo stati in grado di dimostrare che le aree aride delle acque interne in realtà rappresentano una percentuale significativa delle emissioni totali di anidride carbonica da questi sistemi di acqua dolce, " dice Koschorreck. "Se si tiene conto di questo nei calcoli globali per le acque interne, le emissioni di anidride carbonica aumentano del sei per cento." Ma quali meccanismi sono responsabili del rilascio di anidride carbonica dai sedimenti delle acque interne secche? "Processi di respirazione dei microrganismi, " dice Philipp Keller. "Più substrato è disponibile, più materia organica nel suolo, e più favorevoli sono le condizioni come la temperatura e l'umidità dei sedimenti, più sono attivi e più anidride carbonica viene rilasciata." Dai risultati dello studio, i ricercatori hanno concluso che i fattori responsabili del rilascio di anidride carbonica sono essenzialmente gli stessi in tutto il mondo. "L'interazione di condizioni locali come la temperatura, l'umidità e il contenuto di sostanza organica dei sedimenti è fondamentale, e ha un'influenza maggiore delle condizioni climatiche regionali, "Spiega Keller.

Quindi cosa significano i risultati dello studio per la futura valutazione delle emissioni di anidride carbonica dalle acque interne? "Il nostro studio mostra che le emissioni di anidride carbonica dalle acque interne sono state significativamente sottostimate fino ad ora, " dice Koschorreck. "Ci auguriamo che il nostro lavoro contribuirà a garantire che le aree asciutte dei sistemi di acqua dolce siano incluse nei calcoli futuri. Con il progredire del cambiamento climatico, probabilmente più acque superficiali si stanno prosciugando e quindi, CO ₂ le emissioni aumenteranno".