Nuvole spettacolari e la costa meridionale dell'Alaska incorniciano il Golfo dell'Alaska durante una crociera scientifica nell'estate 2017. Credito:Andrew McDonnell.
Una nuova ricerca presso l'Università dell'Alaska Fairbanks mostra che le fluttuazioni dei principali sistemi di circolazione del vento e dell'oceano possono accelerare o invertire temporaneamente il tasso di acidificazione degli oceani nel Golfo dell'Alaska.
"Di solito pensiamo all'acidificazione degli oceani come questa lenta pressione sull'ambiente che cambia gradualmente la chimica del carbonio nell'oceano, " ha spiegato Claudine Hauri, un ricercatore presso l'UAF International Arctic Research Center.
Anziché, Hauri ha detto, la ricerca mostra che le condizioni chimiche sperimentate dagli organismi marini possono cambiare su base giornaliera e stagionale. Questa fluttuazione si verifica nonostante una tendenza a lungo termine all'acidificazione degli oceani collegata al costante aumento delle concentrazioni di anidride carbonica atmosferica. La nuova ricerca documenta anche enormi cicli che si verificano ogni 5-10 anni.
"Le condizioni chimiche si deterioreranno per diversi anni consecutivi nelle aree offshore, prima di stabilizzarsi o anche solo leggermente migliorare di nuovo, " ha affermato il coautore Andrew McDonnell dell'UAF College of Fisheries and Ocean Sciences. "Non sappiamo esattamente come gli organismi rispondono a questo, ma in generale alcuni organismi sono sensibili a questo tipo di cambiamenti nelle condizioni ambientali".
Hauri e il suo team hanno esaminato l'acidificazione degli oceani attraverso un modello che combina elementi fisici, modelli oceanici biogeochimici e idrologici per riprodurre le condizioni del Golfo dell'Alaska del 1980-2013.
Lo studio ha identificato fluttuazioni decadali naturali nelle condizioni chimiche che sono guidate dalla forza del vortice subpolare del Pacifico settentrionale.
Questo grafico del vortice subpolare del Pacifico settentrionale nel Golfo dell'Alaska mostra come la forza del vortice può accelerare o rallentare l'acidificazione dell'oceano in base alla quantità di anidride carbonica portata sulla superficie dell'oceano. Credito:Centro internazionale di ricerca sull'Artico UAF.
Questo vortice è un grande sistema azionato dal vento di correnti oceaniche circolanti che interessano il Golfo dell'Alaska. Quando il vortice è forte, porta acque più profonde ricche di anidride carbonica alla superficie dell'oceano. Questo può accelerare l'acidificazione degli oceani, creando eventi estremi che causano stress agli organismi sensibili. Quando il vortice è debole, meno carbonio viene rilasciato in superficie, che può smorzare l'effetto di acidificazione dell'oceano o addirittura invertirlo.
Dal 2011 al 2013, il modello ha mostrato che una fase forte del vortice ha provocato un estremo evento di acidificazione dell'oceano nel centro del Golfo dell'Alaska. Questo evento ha preceduto il "blob" 2014-2016 di acqua eccezionalmente calda nella stessa regione.
"Il blob è seguito subito dopo questo fortissimo evento di acidificazione degli oceani, "Hauri ha spiegato. "In primo luogo, alcuni organismi sono stati probabilmente stressati a causa dell'acidificazione degli oceani, e poi sono stati colpiti subito dopo dal calore."
Hauri ha sottolineato che sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere le conseguenze di più fattori di stress simultanei sugli ecosistemi marini, e per identificare come interagiscono l'acidificazione degli oceani e il cambiamento climatico.
Un'altra implicazione di questo lavoro è che sono necessari più decenni di dati osservativi per separare la tendenza a lungo termine dell'acidificazione degli oceani dalla variabilità naturale determinata dalla forza del vortice subpolare. Questo tipo di set di dati non esiste attualmente per il Golfo dell'Alaska.
Hauri e il suo team sperano che questo lavoro e gli sforzi che richiede forniranno le informazioni necessarie per le persone impegnate nella sussistenza e nella pesca commerciale mentre pianificano e si adattano per il futuro.
Lo studio è pubblicato su Comunicazioni Terra &Ambiente .
I coautori includono Rémi Pagès, Malte Stuecker, Seth Danielson, Katherine Hedstrom, Britta Irving, Cristina Schultz e Scott Doney.