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Pozzi sotterranei e sorgenti di gas a effetto serra

I cambiamenti climatici sono indissolubilmente legati al ciclo del carbonio e alle variazioni naturali e/o indotte nella concentrazione di gas ad effetto serra (GES) presente nell’atmosfera. La ricerca recente ha indicato che i microclimi e la geochimica degli ambienti carsici sotterranei possono agire come pozzi di gas a effetto serra nei periodi freddi e come sorgenti durante i periodi più caldi.
Pozzi sotterranei e sorgenti di gas a effetto serra
Una delle più grandi sfide che attualmente impegna gli scienziati del clima è quella di identificare e caratterizzare il più possibile sorgenti, riserve e pozzi di GES. Queste informazioni permetteranno di calcolare con maggiore precisione il bilancio di carbonio dei GES, poiché l’atmosfera sotterranea è fondamentale, e deve essere considerata per quanto riguarda l’equilibrio del carbonio atmosferico.

Lo scopo del progetto SMACKS (Sourcing methane and carbon dioxide in karst systems) era quello di studiare la dinamica dei principali GES, ossia anidride carbonica (CO2) e metano (CH4), negli ambienti sotterranei naturali del terreno carsico. Il lavoro ha previsto l’identificazione e la quantificazione del loro ruolo nel bilancio di carbonio degli ecosistemi terrestri.

L’analisi in tempo reale degli isotopi è stata usata per identificare i fattori ambientali che controllano gli scambi di CO2 e CH4 tra l’atmosfera e l’ambiente carsico sotterraneo. Un paesaggio carsico è formato dalla dissoluzione di rocce solubili come per esempio calcare e gesso e comprende sistemi di drenaggio sotterraneo con doline e grotte. I siti di studio hanno incluso il sistema carsico di Ojo Guareña in Spagna, uno dei sistemi di grotte più lunghi in Europa.

È stato applicato un approccio multidisciplinare allo studio dei microclimi presenti nelle grotte. Inoltre, i ricercatori hanno studiato anche l’acqua di infiltrazione come meccanismo per il trasporto di gas, la ventilazione delle grotte, acqua e minerali nel terreno, e il substrato roccioso carbonatico (epicarso) segnato dalle intemperie. I risultati del programma di monitoraggio e le analisi dell’aria hanno rivelato che l’atmosfera sotterranea dei sistemi carsici potrebbe avere effetti in quanto alla regolazione dei gas a effetto serra nell’atmosfera.

Il progetto SMACKS ha fornito una conoscenza dettagliata dei processi alla base delle emissioni di gas o della conservazione di tali gas in ambienti carsici sotterranei caratterizzati da collegamenti diretti con la bassa troposfera. Ciò è essenziale per comprendere e gestire i pozzi e le sorgenti relazionati a questo tipo di ecosistema terrestre.

Per concludere, i risultati del progetto porteranno a una migliore modellizzazione dei feedback tra clima, gas serra e scambio di carbonio nella zona vadosa, che si trova tra la superficie della terra e quella freatica. Ciò consentirà una migliore gestione dei pozzi di gas a effetto serra, fornendo conoscenze circa la capacità geologica di stoccaggio (o rilascio) degli ecosistemi naturali.

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Keywords

Ciclo del carbonio, carsismo, SMACKS, anidride carbonica, metano, analisi degli isotopi in tempo reale