Gli ecosistemi terrestri aiutano a mitigare i cambiamenti climatici assorbendo grandi quantità di carbonio dall'atmosfera. Un nuovo studio ora conferma che il cambiamento delle condizioni climatiche potrebbe ridurre questo effetto perché nelle aree più calde e umide, il carbonio immagazzinato nel suolo viene rilasciato più rapidamente nell'atmosfera.

Senza ecosistemi terrestri, il nostro clima sarebbe probabilmente ancora più minacciato di quanto non lo sia già. Le piante e il suolo attualmente consumano circa un terzo del carbonio antropogenico emesso nell'atmosfera, che li rende un mitigatore chiave del cambiamento climatico globale. Il suolo gioca un ruolo importante qui perché immagazzina una grande porzione del carbonio organico, ritardare il ritorno di quest'ultimo nell'atmosfera quando le piante muoiono.

Preoccupazioni giustificate

Come se la caveranno in futuro questi importanti giacimenti terrestri di carbonio è oggetto di un intenso dibattito tra gli esperti. Molti ricercatori sono preoccupati che in un clima più caldo, gli ecosistemi terrestri possono rilasciare più carbonio organico di quanto non facciano oggi, perdendo così l'effetto mitigante che hanno sui cambiamenti climatici.

Un team internazionale di ricercatori guidati da Timothy Eglinton, Professore di Biogeoscienze all'ETH di Zurigo, ha ora confermato che questi timori sono giustificati. Il loro studio completo è stato recentemente pubblicato sulla rivista PNAS . Gli scienziati hanno dimostrato che il carbonio organico viene rilasciato dai suoli più rapidamente nelle zone più calde rispetto a quelle più fredde, portandoli a concludere che un ulteriore riscaldamento del clima potrebbe essere dannoso per la capacità del suolo di sequestrare il carbonio.

Il quadro completo

Vari studi locali approfonditi hanno indagato gli esatti processi attraverso i quali il suolo assorbe e immagazzina carbonio organico, ma, per la loro selettività, non riflettono ancora il quadro completo. Eglinton:"Volevamo trovare un modo per studiare il comportamento di intere aree. I fiumi sono l'ideale per questo, poiché agiscono come una camera di eco che riflette ciò che sta accadendo nell'intero bacino di utenza, " lui spiega.

Nell'arco di diversi anni, i ricercatori hanno raccolto campioni di sedimenti dalle foci di 36 fiumi in tutto il mondo. Alcuni dei campioni erano particelle di sedimento che il team ha filtrato direttamente dall'acqua del fiume, altri erano depositi materiali dalle sponde del fiume. Sulla base di questi campioni, i ricercatori sono stati in grado di determinare l'età del carbonio organico che i fiumi stavano esportando verso il mare.

Essenzialmente, l'idea è che più vecchio è il carbonio organico nei fiumi, più tempo deve impiegare il dato bacino perché il carbonio organico immagazzinato venga rilasciato ed esportato dopo la morte delle piante. Il confronto dell'età del carbonio organico dai vari bacini consente ai ricercatori di determinare i fattori chiave che influenzano il bilancio del carbonio e, a sua volta, come la capacità di stoccaggio del suolo potrebbe cambiare in futuro.

Concentrati su molecole specifiche

Però, per andare davvero a fondo della questione, i ricercatori hanno dovuto usare un trucco intelligente. Il carbonio nell'acqua del fiume proviene da molte fonti diverse, comprese le rocce sedimentarie e gli organismi che vivono nell'acqua. Quindi hanno usato tecniche molecolari per separare due gruppi di molecole di origine vegetale dai campioni:lipidi dalla cera delle foglie delle piante e fenoli dalla lignina nelle fibre di legno. Gli scienziati hanno quindi applicato la datazione al radiocarbonio, un metodo per determinare l'età precisa dei composti del carbonio utilizzando l'isotopo radiogenico carbonio-14.

Interessanti prospettive di ricerca

La loro valutazione dei dati ha mostrato una chiara correlazione tra l'età media del carbonio di origine vegetale nei campioni e il clima nel bacino di utenza. Nelle zone più calde e umide, il carbonio organico rimane nel suolo per meno tempo rispetto a quando fa più freddo, bacini idrografici più asciutti. "I nostri risultati confermano che il clima ha una forte influenza sul comportamento del suolo, " dice Eglinton. L'influenza dell'uso del suolo, d'altra parte, sembra essere meno significativo, nonostante i cambiamenti degli ultimi decenni nel numero di bacini idrografici gestiti. "Al momento, l'agricoltura moderna sembra avere solo un impatto secondario, " lui spiega.

La cosa particolarmente notevole dello studio è che ha permesso a Eglinton e al suo team di fare le prime affermazioni generali su come il carbonio organico viene immagazzinato negli ecosistemi terrestri. Ciò apre alcune interessanti prospettive per ulteriori ricerche:gli scienziati potranno applicare questo metodo per analizzare depositi di sedimenti di diverse età e ricostruire come si comporta il suolo in diverse condizioni climatiche. Successivamente, saranno in grado di perfezionare i loro risultati includendo tributari di ordine inferiore nell'analisi. Ed è esattamente ciò che Eglinton ora intende fare come parte di uno studio più ampio in Svizzera.