È probabile che maggiori precipitazioni intensifichino il riscaldamento globale aumentando il rilascio di CO2 da parte dei microbi nell'atmosfera dai suoli nei bacini di drenaggio tropicali come quello del fiume Kali Gandaki, un affluente del fiume Gange in Nepal. Credito:© Dott. Valier Galy, CHI? IO.
Uno studio nel numero del 6 maggio di Natura indica che l'aumento delle precipitazioni previsto dai modelli climatici globali rischia di accelerare il rilascio di anidride carbonica dai suoli tropicali, intensificando ulteriormente il riscaldamento globale aggiungendo alle emissioni umane di questo gas serra nell'atmosfera terrestre.
Sulla base dell'analisi dei sedimenti estratti dal delta sottomarino dei fiumi Gange e Brahmaputra, lo studio è stato condotto da un team internazionale guidato dal Dr. Christopher Hein del William &Mary's Virginia Institute of Marine Science. I collaboratori includono Drs. Valier Galy dell'istituto oceanografico di Woods Hole, Muhammed Usman dell'Università di Toronto, e Timothy Eglinton e Negar Haghipour del Politecnico federale di Zurigo (ETH Zurich). Un finanziamento importante è stato fornito dalla National Science Foundation degli Stati Uniti.
"Abbiamo scoperto che negli ultimi 18 anni si è spostato verso un clima più caldo e umido nel bacino idrografico dei fiumi Gange e Brahmaputra, 000 anni hanno aumentato i tassi di respirazione del suolo e diminuito le scorte di carbonio nel suolo, " dice Hein. "Questo ha implicazioni dirette per il futuro della Terra, poiché è probabile che il cambiamento climatico aumenti le precipitazioni nelle regioni tropicali, accelerare ulteriormente la respirazione del carbonio del suolo, e aggiungendo ancora più CO2 nell'atmosfera di quella aggiunta direttamente dall'uomo".
La respirazione del suolo si riferisce al rilascio di anidride carbonica da parte dei microbi mentre si decompongono e metabolizzano la lettiera e altri materiali organici sopra e appena sotto la superficie del terreno. È equivalente al processo in cui gli animali multicellulari più grandi, dalle lumache agli umani, esalano CO2 come sottoprodotto della metabolizzazione del cibo. Le radici contribuiscono anche alla respirazione notturna del suolo, quando la fotosintesi si interrompe e le piante bruciano alcuni dei carboidrati che hanno prodotto durante la luce del giorno.
I nuclei di sedimenti rivelano il legame tra precipitazioni, età del suolo
Lo studio del team si basa su un'analisi dettagliata di tre nuclei di sedimenti raccolti dal fondo dell'oceano verso la foce dei fiumi Gange e Brahmaputra in Bangladesh. Qui, il delta e il conoide sottomarino più grandi del mondo sono stati costruiti dal prodigioso volume di sedimenti erosi dall'Himalaya. I due fiumi trasportano ogni anno più di un miliardo di tonnellate di sedimenti nel Golfo del Bengala, più di cinque volte quella del fiume Mississippi.
I nuclei registrano la storia ambientale del bacino idrografico Gange-Brahmaputra durante il 18, 000 anni dall'ultima era glaciale hanno cominciato a calare. Confrontando le date al radiocarbonio di campioni di sedimenti sfusi da questi nuclei con campioni di molecole organiche note per essere derivate direttamente da piante terrestri, i ricercatori sono stati in grado di valutare i cambiamenti nel tempo nell'età dei suoli genitori dei sedimenti.
I loro risultati hanno mostrato una forte correlazione tra i tassi di deflusso e l'età del suolo:le epoche più umide erano associate a suoli che respirano rapidamente; mentre è più secco, le epoche più fresche erano legate a suoli più vecchi in grado di immagazzinare carbonio per periodi più lunghi.
Gli stessi periodi più umidi sono correlati alla forza del monsone estivo indiano, la principale fonte di precipitazioni in tutta l'India, l'Himalaya, e dell'Asia centro-meridionale. I ricercatori hanno confermato i cambiamenti nella forza dei monsoni utilizzando diverse linee indipendenti di prove paleoclimatiche, compresa l'analisi dei rapporti ossigeno-isotopi dai depositi di grotte cinesi e dagli scheletri del fitoplancton dell'oceano aperto.
Piccoli cambiamenti, grandi effetti
L'entità della correlazione scoperta da Hein e colleghi corrisponde a un quasi raddoppio del tasso di respirazione del suolo e del turnover del carbonio nel 2, 600 anni dopo la fine dell'ultima era glaciale, mentre il monsone estivo indiano si rafforzava. "Abbiamo scoperto che un piccolo aumento dei valori delle precipitazioni corrisponde a una diminuzione molto maggiore dell'età del suolo, "dice Hein.
Un precedente articolo di Hein, Galia, e colleghi hanno riportato un aumento di tre volte delle precipitazioni annuali nel bacino del fiume Gange-Brahmaputra dall'ultima era glaciale. Questo nuovo studio mostra che l'aumento delle precipitazioni ha portato a un dimezzamento dell'età del suolo a causa di un ricambio più rapido del suolo.
Hein afferma che "piccoli cambiamenti nella quantità di carbonio immagazzinato nei suoli possono inoltre svolgere un ruolo enorme nella modulazione delle concentrazioni di CO2 atmosferica e, perciò, clima globale, poiché i suoli sono un serbatoio globale primario di questo elemento".
L'attuale concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera terrestre (416 parti per milione) equivale a circa 750 miliardi di tonnellate di carbonio. I suoli della Terra contengono circa 3, 500 miliardi di tonnellate, più di quattro volte tanto.
Precedenti ricerche hanno evidenziato la minaccia che il riscaldamento globale rappresenta per i terreni del permafrost dell'Artico, si pensa che il disgelo diffuso rilasci fino a 0,6 miliardi di tonnellate di carbonio nell'atmosfera ogni anno.
"Ora abbiamo trovato un feedback climatico simile ai tropici, "dice Hein, "e sono preoccupati che una maggiore respirazione del suolo a causa di maggiori precipitazioni - di per sé una risposta ai cambiamenti climatici - aumenterà ulteriormente le concentrazioni di CO2 nella nostra atmosfera".
