Le temperature di riscaldamento nelle torbiere a clima freddo possono nel tempo innescare la decomposizione di vecchi, torba sepolta in profondità e aumentare le emissioni nell'aria di metano dannoso per il clima e anidride carbonica, secondo uno studio condotto da un ex studente di dottorato dell'Università dell'Oregon.

La cosa più preoccupante è il potenziale rilascio di metano, un potente gas serra che assorbe la luce solare e riscalda l'atmosfera, ha detto il coautore dello studio Scott Bridgham, biologo del Dipartimento di Biologia e membro del Programma di Studi Ambientali dell'UO e dell'Istituto di Ecologia ed Evoluzione.

Lo studio, guidato da Anya Hopple e condotto da un team di nove membri in una foresta sperimentale del Minnesota, apparso il mese scorso in Comunicazioni sulla natura . torbiere, che consistono in materia organica in decomposizione che può essere profonda molti metri, contengono la metà del carbonio del suolo mondiale ma occupano solo il 3% della superficie terrestre. Il modo in cui il riscaldamento influenzerà le emissioni di gas e il riscaldamento globale è una preoccupazione crescente.

"La maggior parte di questo carbonio della torba si è accumulato nel corso di migliaia di anni a causa di condizioni prolungate di freddo e impregnazione d'acqua, quindi una domanda centrale è quanto sia inerte questo carbonio di fronte al cambiamento climatico, " ha detto Bridgham. "Nell'unico esperimento al mondo sul riscaldamento dell'intero ecosistema e sull'aumento dell'anidride carbonica atmosferica in una torbiera, il nostro team ha dimostrato che dopo un periodo di ritardo di circa un anno, l'intero profilo della torba ha iniziato a produrre più anidride carbonica e metano".

Nello studio finanziato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, i ricercatori hanno riscaldato il terreno fino a 3 metri di profondità, o circa 10 piedi, con resistenze elettriche a cinque diverse temperature relative al riscaldamento previsto. I suoli più profondi tendono a rispecchiare le temperature medie annuali mentre i suoli di superficie riflettono le variazioni stagionali, disse Bridgham.

I risultati presentati nello studio sono stati tratti da quattro anni di dati raccolti nel 2015-18 come parte della ricerca a lungo termine condotta da più istituzioni presso il sito sperimentale Spruce and Peatland Responses Under Changing Environments, noto come AZZURRO.

Durante quel periodo, aumenti esponenziali sono stati osservati nelle emissioni di metano superficiale, con una produzione di metano molto maggiore che si verifica a profondità maggiori, in risposta all'aumento delle temperature in tutto il profilo del suolo. Le analisi al radiocarbonio hanno mostrato che le fonti di carbonio più antiche e profonde stavano giocando un ruolo significativo nei cambiamenti.

"I microbi che decompongono la materia organica del suolo in condizioni impregnate d'acqua respirano anidride carbonica e/o metano, " ha detto Bridgham. "Il rapporto di questi gas è importante nella respirazione microbica perché il metano è un gas serra 45 volte più forte dell'anidride carbonica in un arco di tempo di 100 anni".

I ricercatori hanno cercato, ma hanno trovato poche prove di aumenti del livello di anidride carbonica atmosferica, che è importante nella fotosintesi. Gli effetti sono stati osservati nella fisiologia vegetale, Bridgham ha detto, ma ciò non si è ancora permeato ad altre funzioni dell'ecosistema.

In un lavoro pubblicato in precedenza che esaminava solo 14 mesi di temperature di riscaldamento nelle profondità della torba, una squadra che comprendeva anche Hopple, che ora è ricercatore presso il Pacific Northwest National Laboratory, e Bridgham non hanno riscontrato effetti sulla produzione di metano e anidride carbonica nella torba più profonda.

"I nostri risultati attuali suggeriscono che le risposte dell'ecosistema rimangono in gran parte guidate dalla torba superficiale, ma che a seguito di un ritardo relativamente breve, il vasto banco di (carbonio) in profondità nelle torbiere è sensibile al riscaldamento, " ha osservato la squadra.

Gli autori hanno notato che i loro risultati provenivano da una località torbiera settentrionale e possono applicarsi più direttamente alle torbiere tradizionalmente a clima freddo che sperimentano temperature di riscaldamento. La temperatura elevata più elevata utilizzata nello studio si trovava nella fascia alta di un intervallo previsto nello scenario peggiore per le località artiche.