Gli alberi sono uno dei più grandi alleati dell'uomo nella lotta ai cambiamenti climatici, assorbendo circa il 30% del carbonio che pompiamo nell'atmosfera bruciando combustibili fossili.

E negli ultimi decenni, è emerso che le foreste a clima freddo ad alte latitudini sono diventate serbatoi di carbonio ancora più efficaci man mano che l'aumento delle temperature e l'aumento della CO ₂ livelli li hanno resi più produttivi.

Ma un nuovo studio condotto dai ricercatori dell'Università del Michigan fornisce un quadro più chiaro di ciò che sta accadendo in diverse regioni, e ha gettato ulteriore incertezza sul fatto che quegli ecosistemi continueranno ad assorbire carbonio man mano che diventeranno più caldi e più secchi nei decenni a venire.

Pubblicato in PNAS e coinvolgendo esperti di tutto il mondo, lo studio mostra che la quantità di foreste carboniose siberiane che contribuiscono al flusso di carbonio stagionale del pianeta è aumentata molto più di quella di altre foreste a latitudini simili. Dai primi anni '80, l'assorbimento stagionale di carbonio nelle foreste siberiane è aumentato di quattro volte rispetto a quello delle foreste boreali nordamericane come quelle dell'Alaska e del Canada occidentale, Per esempio.

Lo studio è il primo a quantificare come il carbonio emesso da specifiche regioni di superficie durante il flusso di carbonio annuale influenzi il ciclo stagionale della CO ₂ nell'atmosfera:il pianeta essenzialmente "respira" carbonio durante la primavera e l'estate, quando alberi e piante crescono foglie e fotosintetizzano. Espira in inverno quando la vegetazione va in letargo.

Conoscere questo flusso stagionale offre ai ricercatori un quadro di quanto siano produttive le diverse regioni forestali e di quanto carbonio rimuovono dall'atmosfera.

Il diverso flusso di carbonio attraverso diverse foreste di latitudini simili suggerisce che, mentre alcune foreste, come quelli in Siberia, continuano ad aumentare il loro assorbimento di carbonio, altri, come quelli del Nord America, potrebbe no. Possono anche assorbire meno quando il clima cambia.

"Questa ricerca mostra che dobbiamo pensare in modo diverso a come comprendiamo il ciclo del carbonio, ", ha affermato la coautrice dello studio Gretchen Keppel-Aleks, assistente professore di scienze e ingegneria del clima e dello spazio. "Non possiamo semplicemente raggruppare gli ecosistemi insieme in base alla loro latitudine. Dobbiamo pensare alle singole specie e ai cicli stagionali specifici di temperatura e precipitazioni".

I ricercatori sanno che le oscillazioni del flusso di carbonio stagionale annuale sono aumentate notevolmente negli ultimi decenni. Nell'emisfero settentrionale, l'intensità del flusso è aumentata del 30-50% dagli anni '60, suggerendo un cambiamento ecologico diffuso. Ma poiché studi precedenti si sono concentrati sui flussi medi dell'intero pianeta o dell'emisfero, non è stato chiaro esattamente cosa stia guidando l'aumento.

C'è stata una semplice narrativa secondo cui le temperature più calde hanno alimentato universalmente la fotosintesi delle piante alle alte latitudini, ha affermato Brendan Rogers del Woodwell Climate Research Center (precedentemente Woods Hole Research Center).

"Mentre questo è vero nel complesso, abbiamo trovato risposte nettamente divergenti tra le regioni, " ha detto Rogers. "La Siberia è diventata più verde, rafforzando il suo pozzo di carbonio e guidando l'aumento della CO . stagionale ₂ scambio, ma il Nord America artico-boreale sta mostrando molto più imbrunimento sotto stress in peggioramento come gli incendi, parassiti, e siccità.

"Andando avanti, dobbiamo assicurarci che i nostri budget e modelli di carbonio incorporino pienamente ciò che sta accadendo in Alaska e in Canada, poiché questi modelli non sono in gran parte catturati nei modelli e la regione potrebbe presto passare da un pozzo di carbonio a una fonte".

Per produrre i loro risultati, il team ha iniziato con misurazioni effettive della CO . atmosferica ₂ , raccolti nel corso di decenni dalla National Oceanic and Atmospheric Administration.

Hanno poi lavorato all'indietro, utilizzando un modello computerizzato per calcolare le emissioni superficiali regionali che porterebbero a livelli di carbonio atmosferico corrispondenti alle osservazioni effettive.

"Abbiamo usato questi flussi di superficie realistici e li abbiamo rilasciati nell'atmosfera nel nostro modello, e ciò che è unico è che abbiamo etichettato le singole regioni in modo diverso, " ha detto Keppel-Aleks. "Potremmo guardare il CO . rosso ₂ originario della Siberia, CO . blu ₂ originario del Nord America, CO . verde ₂ provenienti da ecosistemi a latitudini inferiori. Questo ci ha permesso di capire quali regioni sono responsabili di questo aumento del ciclo stagionale".

La NOAA non misura i flussi ma misura invece l'anidride carbonica nell'atmosfera e dal 1976 segue l'aumento del ciclo stagionale in siti come l'Osservatorio di Barrow in Alaska.

"Queste osservazioni e l'entità del cambiamento che abbiamo misurato non hanno eguali rispetto a molti altri siti in tutto il mondo in cui monitoriamo la CO ₂ nell'atmosfera, suggerendo che nell'Artico sta accadendo qualcosa di drammatico che non sta accadendo da nessun'altra parte, ", ha affermato il coautore dello studio Colm Sweeney, direttore associato del NOAA Global Monitoring Laboratory. "Questo studio ci ha aiutato a capire meglio e individuare la fonte di queste drammatiche osservazioni".

La ricerca conferma anche i dati precedenti che mostrano un inverdimento significativo nelle foreste siberiane insieme a un inverdimento molto minore a latitudini simili in Nord America.

"È davvero significativo che, utilizzando dati atmosferici completamente indipendenti, stiamo corroborando le tendenze all'imbrunimento e all'inverdimento nei dati del telerilevamento e mostriamo che gli ecosistemi siberiani in effetti sembrano diventare più produttivi in ​​estate, " disse Keppel-Aleks.

"È un altro segno inequivocabile che gli esseri umani stanno causando cambiamenti negli ecosistemi della Terra, e mostra che abbiamo bisogno di sviluppare una migliore comprensione di quegli ecosistemi se vogliamo prevedere cosa c'è in serbo per il pianeta".