La perdita di ghiacciai in tutto il mondo aumenta la scomposizione di complesse molecole di carbonio nei fiumi, potenzialmente contribuendo ulteriormente al cambiamento climatico.

Un team di ricerca internazionale guidato dall'Università di Leeds ha per la prima volta collegato i fiumi di montagna alimentati dai ghiacciai con tassi più elevati di decomposizione del materiale vegetale, un processo importante nel ciclo globale del carbonio.

Mentre i ghiacciai montani si sciolgono, l'acqua viene incanalata nei fiumi a valle. Ma con il riscaldamento globale che accelera la perdita di ghiacciai, i fiumi hanno temperature dell'acqua più calde e sono meno inclini al flusso d'acqua variabile e al movimento dei sedimenti. Queste condizioni sono quindi molto più favorevoli per l'insediamento e la crescita dei funghi.

I funghi che vivono in questi fiumi decompongono la materia organica come foglie di piante e legno, portando infine al rilascio di anidride carbonica nell'aria. Il processo, una parte fondamentale del ciclo globale del carbonio fluviale, è stato ora misurato in 57 fiumi in sei catene montuose in tutto il mondo, In Austria, Ecuador, Francia, Nuova Zelanda, Norvegia e Stati Uniti.

Le scoperte, finanziato principalmente dal Natural Environment Research Council, sono pubblicati oggi (15 marzo) sulla rivista Cambiamento climatico della natura.

L'autrice principale Sarah Fell, della Scuola di Geografia di Leeds e water@leeds, detti modelli e processi simili sono stati scoperti in tutto il mondo.

"Abbiamo riscontrato aumenti nel tasso di decomposizione della materia organica nei fiumi di montagna, che può quindi portare a un maggiore rilascio di carbonio nell'atmosfera.

"Questa è una forma inaspettata di feedback sul clima, per cui il riscaldamento provoca la perdita dei ghiacciai, che a sua volta ricicla rapidamente il carbonio nei fiumi prima che venga restituito all'atmosfera".

Il ritiro dei ghiacciai montani sta accelerando a un ritmo senza precedenti in molte parti del mondo, con il cambiamento climatico previsto per guidare la continua perdita di ghiaccio per tutto il 21° secolo.

Però, la risposta dei processi dell'ecosistema fluviale (come il ciclo dei nutrienti e del carbonio) alla diminuzione della copertura dei ghiacciai, e il ruolo della biodiversità fungina nel guidare questi, rimane poco compreso.

Il team di ricerca ha utilizzato il tessuto di tela degli artisti per imitare i materiali vegetali come foglie ed erba che si accumulano naturalmente nei fiumi. Questo è stato possibile perché la tela è di cotone, composto prevalentemente da un composto chiamato cellulosa, il polimero organico più abbondante al mondo che si trova nelle foglie delle piante che si accumulano naturalmente nei fiumi.

Le strisce di tela sono state lasciate nei fiumi per circa un mese, quindi recuperati e testati per determinare con quanta facilità potrebbero essere strappati. Le strisce si strappavano più facilmente man mano che i funghi acquatici le colonizzavano, mostrando che la decomposizione delle molecole di carbonio procedeva più rapidamente nei fiumi che erano più caldi perché avevano meno acqua che scorreva dai ghiacciai.

Il coautore dello studio, Professor Lee Brown, anche della Leeds' School of Geography e water@leeds, ha spiegato:"La nostra scoperta di modelli simili di degradazione della cellulosa in siti di tutto il mondo è davvero entusiasmante perché suggerisce che potrebbe esserci una regola universale per come si svilupperanno questi ecosistemi fluviali mentre le montagne continuano a perdere ghiaccio. Se è così, saremo in una posizione molto migliore per fare previsioni su come cambieranno gli ecosistemi fluviali in futuro.

Il co-autore Professor Alex Dumbrell, il cui team presso l'Università dell'Essex ha analizzato i funghi dai campioni del fiume, ha aggiunto:"Il nostro lavoro ha dimostrato che la misurazione di un gene specifico che è alla base dell'attività dell'enzima di degradazione della cellulosa (Cellobioidrolasi I) significava che potevamo prevedere la decomposizione delle strisce di cotone meglio dell'utilizzo delle informazioni sull'abbondanza delle specie fungine stesse, che è l'approccio più comunemente usato. Questo apre nuove strade alla ricerca per migliorare le nostre previsioni sui cambiamenti nel ciclo del carbonio".

Poiché la crescita di alghe e piante nei fiumi alimentati dai ghiacciai è ridotta al minimo dalla bassa temperatura dell'acqua, canali instabili e alti livelli di sedimenti fini, la decomposizione della materia vegetale può essere un'importante fonte di combustibile per questi ecosistemi acquatici. In alcune parti del mondo, come Alaska e Nuova Zelanda, i fiumi alimentati dai ghiacciai si estendono anche nelle foreste che forniscono maggiori quantità di lettiera di foglie alle catene alimentari fluviali.

Inoltre, perché la perdita dei ghiacciai significa meno acqua scorre attraverso i fiumi e sono meno inclini a cambiare rotta, si prevede che le piante e gli alberi lungo le rive cresceranno di più in questi habitat in futuro, il che significa che nei fiumi si accumuleranno ancora più rifiuti di foglie. È probabile che ciò acceleri l'elaborazione fungina del carbonio nei fiumi di montagna in tutto il mondo ancora più di quanto non avvenga attualmente.