Ogni anno 600-900 milioni di tonnellate di carbonio scorrono attraverso i fiumi verso l'oceano sia come particelle che in forma disciolta. I ricercatori sanno da tempo che questo non rappresenta la quantità totale di carbonio che viene trasportata dalla terra all'oceano. Ma i restanti contributori principalmente dagli ecosistemi costieri, come foreste di mangrovie ricche di carbonio, e dallo scarico delle acque sotterranee nell'oceano sono notoriamente difficili da misurare.

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Cicli biogeochimici globali e guidato dal Dr. Eun Young Kwon, leader del progetto presso l'IBS Center for Climate Physics Corea del Sud fornisce nuove stime di questa sfuggente componente del ciclo globale del carbonio. Lo studio sfrutta l'esistenza di due isotopi stabili di carbonio, ¹² C e ¹³ C, con quest'ultimo leggermente più pesante, perché ha un neutrone in più nel suo nucleo. Il rapporto di concentrazione tra questi due isotopi di carbonio (denominato ¹³ C) fornisce un mezzo per tracciare il carbonio attraverso i diversi componenti del ciclo del carbonio, compresa l'atmosfera, oceani, sistemi fluviali e la biosfera. Conoscere il tipico ¹³ C valore della biosfera terrestre e per la vegetazione costiera, ora è possibile monitorare come questa quantità viene diluita negli oceani. "I valori degli isotopi di carbonio agiscono come un colorante invisibile che ci dice qualcosa sulla fonte da dove proviene e quanto è stato rilasciato inizialmente", afferma il dott. Kwon, autore principale dello studio.

Utilizzando osservazioni oceaniche di ¹³ C e stime delle correnti oceaniche, La dottoressa Kwon e il suo team internazionale sono stati in grado di calcolare la quantità di carbonio che dovrebbe provenire dalla terra per spiegare i dati oceanici. I calcoli sono un po' più complicati perché il carbonio può anche depositarsi nelle profondità dell'oceano come sedimento o emettere gas nell'atmosfera. Per di più, la combustione di combustibili fossili cambia anche il ¹³ C di carbonio atmosferico ed eventualmente oceanico.

Dopo aver tenuto conto di questi effetti, gli autori hanno avuto una sorpresa:hanno trovato numeri molto più alti per il trasferimento di carbonio dalla terra all'oceano di 900-1900 milioni di tonnellate all'anno (vedi figura). La maggior parte degli apporti di carbonio non fluviali di circa 300-1300 milioni di tonnellate di carbonio all'anno si verificano principalmente lungo le coste dell'Oceano Indiano e del Pacifico. "Ciò è coerente con l'idea che lo scarico delle acque sotterranee e gli ecosistemi costieri, il cosiddetto carbonio blu, svolgono un ruolo fondamentale nel ciclo globale del carbonio" afferma il dott. Kwon.

Una delle restanti questioni aperte è quali processi oceanici siano responsabili del trasporto del carbonio disciolto dalle zone costiere all'oceano aperto, dove parte di esso viene rilasciato nell'atmosfera. "Questa domanda verrà affrontata in futuro con una serie di nuove simulazioni del modello del sistema terrestre che abbiamo appena condotto sul nostro supercomputer Aleph, "dice Axel Timmermann, co-autore dello studio e Direttore dell'IBS Center for Climate Physics.