All'aumentare dell'anidride carbonica atmosferica, Gli oceani della Terra stanno assorbendo più carbonio, cambiando la chimica dell'acqua dell'oceano. Le osservazioni dai satelliti possono essere utilizzate per misurare i parametri che indicano il cambiamento dell'acqua dell'oceano, come la temperatura, salinità e contenuto di clorofilla. Le osservazioni satellitari e di superficie in situ sono combinate utilizzando una tecnica di apprendimento automatico per generare mappe mensili globali che caratterizzano la chimica mutevole dell'oceano. L'acidificazione degli oceani è dimostrata dal costante calo dei valori di pH dell'acqua di mare negli ultimi 30 anni. Credito:Agenzia spaziale europea
Gli oceani svolgono un ruolo fondamentale nel togliere il calore dai cambiamenti climatici, ma a un costo. Una nuova ricerca supportata dall'ESA e che utilizza diverse misurazioni satellitari di vari aspetti dell'acqua di mare insieme a misurazioni delle navi ha rivelato come le nostre acque oceaniche siano diventate più acide negli ultimi tre decenni, e questo sta avendo un effetto dannoso sulla vita marina.
Gli oceani non solo assorbono circa il 90% del calore extra nell'atmosfera causato dalle emissioni di gas serra dovute alle attività umane come la combustione di combustibili fossili, ma assorbono anche circa il 30% dell'anidride carbonica che pompiamo nell'atmosfera. Anche se questo suona come una buona cosa, questi processi stanno rendendo l'acqua di mare più acida.
Diminuendo il pH dell'acqua di mare, o l'acidificazione degli oceani, porta ad una riduzione degli ioni carbonato che calcificano gli organismi, come crostacei e coralli, hanno bisogno di costruire e mantenere i loro gusci duri, scheletri e altre strutture di carbonato di calcio. Se il pH dell'acqua di mare scende troppo basso, conchiglie e scheletri possono persino iniziare a dissolversi.
Sebbene ciò comporti gravi conseguenze per alcune forme di vita marina, vi sono potenziali effetti a catena dannosi per l'ecosistema marino nel suo insieme. Per esempio, lo pteropode, o farfalla di mare, è influenzato dall'acidificazione degli oceani poiché il cambiamento del pH dell'acqua di mare può dissolvere i loro gusci. Possono essere solo piccole lumache di mare, ma sono cibo importante per organismi che vanno dal minuscolo krill alle enormi balene.
Ci sono anche altre conseguenze di vasta portata per tutti noi perché la salute dei nostri oceani è importante anche per regolare il clima, ed essenziale per l'acquacoltura e la sicurezza alimentare, turismo, e altro ancora.
Essere in grado di monitorare i cambiamenti nell'acidificazione degli oceani è quindi importante per la definizione delle politiche climatiche e ambientali, e per comprendere le implicazioni per la vita marina.
Le misurazioni del pH dell'acqua di mare possono essere effettuate dalle navi, ma queste sono letture sparse e difficili da usare per monitorare il cambiamento. Però, le variazioni nella chimica dei carbonati marini tendono ad essere strettamente correlate alle variazioni di temperatura, salinità, concentrazione di clorofilla e altre variabili, molti dei quali possono essere misurati da satelliti che hanno una copertura quasi globale.
Un articolo pubblicato di recente su Earth System Science Data descrive come gli scienziati che lavorano nel progetto OceanSODA hanno utilizzato le misurazioni delle navi e dei satelliti per mostrare come le acque oceaniche siano diventate più acide negli ultimi tre decenni.
Luca Gregorio, dell'Istituto di biogeochimica e dinamica degli inquinanti dell'ETH di Zurigo e coautore dell'articolo, spiegato, "Abbiamo utilizzato misurazioni sia in situ che satellitari della temperatura della superficie del mare, salinità e clorofilla per derivare cambiamenti nell'alcalinità della superficie oceanica e nelle concentrazioni di anidride carbonica, da cui possono essere calcolati il pH e lo stato di saturazione del carbonato di calcio e altre proprietà dell'acidificazione degli oceani.
"Per catturare la complessa relazione tra i cambiamenti di queste variabili e il carbonio oceanico, abbiamo usato la potenza dell'apprendimento automatico.
Le barriere coralline costruiscono i loro scheletri per raccogliere la luce in modo più efficace. Man mano che i nostri oceani diventano più acidi, questi scheletri si indeboliscono, rendendo le barriere coralline più suscettibili alla rottura quando le onde passano. Questo è solo uno degli impatti dell'acidificazione degli oceani sulle barriere coralline. Credito:Pexels/F. Ungaro
"Questo ci ha fornito una delle prime viste basate sull'osservazione su scala globale del sistema carbonato superficie-oceano dal 1985 al 2018. I risultati mostrano un forte e graduale aumento dell'acidità dell'oceano mentre continua ad assorbire l'anidride carbonica atmosferica. Insieme all'aumento dell'acidificazione degli oceani, c'è una diminuzione associata nella disponibilità della concentrazione di ioni carbonato, rendendo più difficile per gli organismi far crescere i loro gusci e scheletri".
Il team ha utilizzato una serie di dati satellitari diversi, compresi i dati sulla temperatura della superficie del mare dal Sea and Land Surface Temperature Radiometer trasportati dai satelliti Copernicus Sentinel-3 e dall'Advanced Very High Resolution Radiometer trasportati dai satelliti MetOp europei e dai satelliti POES della National Oceanic and Atmospheric Administration degli Stati Uniti. Questo set di dati è arrivato attraverso la Climate Change Initiative dell'ESA.
Le informazioni sulla clorofilla sono arrivate anche grazie a un set di dati combinato multisensore attraverso il progetto GlobColour dell'ESA e includevano dati dall'Ocean and Land Color Instrument sui satelliti Copernicus Sentinel-3.
Le informazioni sulla salinità degli oceani sono state realizzate attraverso un set di dati di rianalisi del clima chiamato SODA3.
Il dottor Gregor ha osservato, "Avere questa ricchezza di dati satellitari ci permette di capire davvero cosa è successo ai nostri vasti oceani negli ultimi 30 anni. Inoltre, è essenziale continuare a utilizzare i dati satellitari per monitorare gli oceani per comprendere ulteriormente la resilienza e la sensibilità delle barriere coralline e di altri organismi marini alle crescenti minacce dell'acidificazione degli oceani".
