Il ritiro del ghiaccio antartico modifica l’assorbimento di CO₂ nell’Oceano Meridionale
Il ritiro dei ghiacci antartici potrebbe ridurre la capacità dell’Oceano Meridionale di assorbire anidride carbonica.
Un nuovo studio mostra che il ferro trasportato dai ghiacci non è sempre utilizzabile dalle alghe marine, limitando l’effetto fertilizzante previsto. Ciò potrebbe compromettere uno dei più importanti pozzi naturali di carbonio del pianeta nei prossimi decenni.
Una scoperta che cambia il quadro del ciclo globale del carbonio
Un gruppo internazionale di ricercatori ha evidenziato un meccanismo inatteso che collega la perdita di ghiaccio nell’Antartide occidentale alla diminuzione dell’assorbimento di anidride carbonica da parte dell’Oceano Meridionale. Lo studio, pubblicato su *Nature Geoscience*, ha analizzato sedimenti marini prelevati nel settore pacifico dell’Oceano Antartico e ha mostrato che, contrariamente alle ipotesi precedenti, un maggiore apporto di ferro non porta necessariamente a una maggiore produttività biologica.
Questa evidenza mette in discussione un presupposto centrale della modellazione climatica: l’idea che lo scioglimento dei ghiacci possa fertilizzare l’oceano e quindi rafforzare il sequestro naturale di CO₂.
Il ferro come fattore limitante della produttività marina
In molte aree dell’Oceano Meridionale, la crescita del fitoplancton è limitata dalla scarsa disponibilità di ferro. Quando il ferro è presente in quantità adeguata, favorisce la proliferazione di microalghe, che rimuovono CO₂ atmosferica tramite la fotosintesi. Parte di questo carbonio organico viene successivamente sepolto nei sedimenti oceanici, rendendo il meccanismo un pozzo di carbonio di lungo termine.
Studi precedenti avevano dimostrato che, durante i periodi glaciali, il trasporto eolico di polveri ricche di ferro dall’emisfero australe fertilizzava l’oceano, stimolando un assorbimento di carbonio su scala globale. Tuttavia, nel nuovo studio l’attenzione si è concentrata su un’area a sud del fronte polare antartico, dove le dinamiche sono differenti.
Ferro da iceberg, ma in forma non biodisponibile
Analizzando un carotaggio sedimentario estratto nel 2001 a oltre 5000 metri di profondità, i ricercatori hanno notato un’anomalia: durante i periodi caldi, associati a maggiori calving di iceberg dall’Antartide occidentale, l’apporto di ferro era effettivamente più elevato, ma non vi era un corrispondente aumento della crescita algale.
La spiegazione risiede nella forma chimica del ferro. I sedimenti trasportati dagli iceberg contenevano ferro altamente alterato chimicamente, cioè sottoposto a lunghi processi di meteorizzazione nel sottosuolo glaciale. Questa forma di ferro è poco solubile e non facilmente assimilabile dal fitoplancton, rendendola inefficace come fertilizzante biologico.
Una fonte di ferro diversa da quella eolica
Il ferro proveniente da polveri desertiche, trasportato dai venti durante le ere glaciali, presenta una maggiore biodisponibilità rispetto a quello derivato dal trasporto glaciale. In questo nuovo scenario, lo scioglimento dei ghiacci non costituisce automaticamente un fattore positivo per la produttività oceanica.
Il prof. Torben Struve dell’Università di Oldenburg, autore principale dello studio, ha sottolineato come la forma e la provenienza del ferro siano determinanti per valutare l’effettiva capacità di assorbimento del carbonio da parte dell’oceano.
Testimonianze di perdita di ghiaccio nell’Antartide occidentale
Il lavoro ha anche fornito nuove informazioni sul comportamento passato della calotta glaciale dell’Antartide occidentale (WAIS). Le analisi indicano che durante l’ultimo periodo interglaciale, circa 130.000 anni fa, questa calotta subì un significativo ritiro.
La presenza nei sedimenti marini di elevate quantità di detriti trasportati dagli iceberg conferma un’intensa attività di distacco e scioglimento, indicativa di un rapido arretramento del fronte glaciale. Il materiale roccioso sottostante, profondamente alterato e povero di ferro biodisponibile, venne grattato via e rilasciato nel Pacifico antartico.
Un cambiamento nei meccanismi di feedback climatico
La ricerca suggerisce che, con l’attuale riscaldamento globale, processi simili a quelli del passato potrebbero ripetersi. Lo scioglimento dei ghiacci antartici potrebbe intensificarsi, trascinando in mare grandi quantità di materiale ferroso alterato, ma senza favorire un corrispondente aumento della produttività biologica.
Questo scenario comprometterebbe la funzione di pozzo di carbonio dell’Oceano Meridionale, alterando i meccanismi di feedback che attualmente aiutano a regolare la concentrazione atmosferica di CO₂. In pratica, la perdita di ghiaccio antartico potrebbe indebolire la capacità dell’oceano di attenuare il cambiamento climatico.
Il ruolo chiave del Pacifico antartico
L’area studiata nel settore pacifico meridionale rappresenta una regione critica per la circolazione oceanica profonda e per gli scambi di carbonio tra atmosfera e oceano. L’interazione tra correnti, stratificazione e disponibilità di nutrienti rende questo settore particolarmente sensibile ai cambiamenti nella composizione dei sedimenti.
I dati raccolti indicano che la produttività primaria in questa regione non è controllata solo dalla quantità di ferro, ma anche dalle sue caratteristiche chimiche. Questo implica la necessità di rivedere molti modelli oceanografici che stimano l’assorbimento di carbonio solo in funzione della concentrazione di nutrienti.
Prospettive future per la ricerca climatica
Lo studio contribuisce a ridefinire il concetto stesso di fertilizzazione oceanica naturale. In vista di una maggiore fusione glaciale, sarà essenziale considerare:
- la provenienza mineralogica del ferro rilasciato in mare
- la sua solubilità e compatibilità biologica con il fitoplancton
- l’interazione tra glaciologia e biogeochimica marina nei modelli previsionali
I risultati del team guidato da Struve e Winckler suggeriscono che l’intensità del pozzo di carbonio antartico potrebbe diminuire nel XXI secolo, in relazione diretta al ritmo di perdita del ghiaccio e alla qualità dei sedimenti rilasciati.
Una funzione climatica in trasformazione
L’efficacia dell’Oceano Meridionale come regolatore naturale della CO₂ atmosferica dipende da processi geochimici molto specifici. Non basta considerare quanto ferro venga introdotto nel sistema: la sua forma chimica e la sua disponibilità biologica sono fattori determinanti.
Il lavoro della Columbia Climate School e dei suoi collaboratori ridefinisce i parametri con cui viene stimata l’interazione tra oceano e atmosfera, offrendo nuove prospettive per comprendere le implicazioni a lungo termine dello scioglimento glaciale nel quadro del cambiamento climatico globale.