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Partioning Tree Methane Emissions

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Sviluppare un nuovo modo di misurare le emissioni di metano nelle foreste

Le foreste boreali producono metano, ma non è ben compresa la misura in cui esse contribuiscono ai gas a effetto serra nell’atmosfera globale.

Alimenti e Risorse naturali

Il metano è il secondo gas a effetto serra più importante dopo l’anidride carbonica, anche se è dotato di una capacità di intrappolare il calore maggiore rispetto a quest’ultima. «La mia ricerca punta a scoprire se i fusti o i germogli degli alberi sono una fonte di metano a cui non avevamo pensato», afferma Lukas Kohl, ricercatore del progetto PaTreME attivo presso l’Institute for Atmospheric and Earth System Research (INAR) dell’Università di Helsinki, in Finlandia. È noto che i suoli assorbono e producono metano in determinate condizioni meteorologiche. «Ciononostante, prendendo in esame le foreste nel complesso, non osserviamo queste attività», aggiunge Kohl, la cui ricerca, intrapresa con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, ha concentrato l’attenzione sulle foreste in Finlandia, dopo alcuni anni in cui si era incentrata sulle foreste canadesi. Diversi processi producono metano nel terreno, che viene trasportato tramite i fusti delle piante alla superficie delle stesse, spiega. «Potrebbe essere prodotto da microrganismi che vivono all’interno delle piante, oppure da reazioni che hanno luogo negli aghi e non coinvolgono tali esseri, come una reazione alla luce ultravioletta.» Sapere ciò che lo origina può contribuire a prevedere la quantità di metano prodotta da una foresta e il modo in cui cambia in seguito alle diverse pratiche di disboscamento, il che influenza l’equilibrio globale dei gas serra. «Alla fine, intendiamo creare dei modelli in grado di descrivere accuratamente tali fenomeni secondo un senso matematico», sottolinea Kohl. «Proseguendo lungo questa direzione, tale conoscenza aiuterà a informare pratiche di silvicoltura agricola intelligenti dal punto di vista climatico, che risultino migliori per le emissioni di metano a livello globale e per la biodiversità», osserva.

Raccogliere il metano dagli alberi

Il gruppo, che a volte lavora nell’ambito del più ampio progetto MEMETRE, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, ha sviluppato un nuovo modo per raccogliere il metano in quanto i metodi precedentemente esistenti non erano in grado di produrre dai germogli degli alberi una quantità di gas sufficiente a svolgere le analisi. «Abbiamo racchiuso un mazzetto di aghi e un germoglio arboreo in un contenitore in plastica per poi monitorare nel corso del tempo i cambiamenti nella quantità di metano prodotti al suo interno», spiega Kohl. Non si tratta di un compito semplice come sembra. Collocando del fogliame in un contenitore, si provocano alcune modifiche dell’ambiente. «Esso esaurisce tutta l’anidride carbonica. Se effettua la fotosintesi, rilascia una grande quantità di acqua che può condensarsi sulle pareti del contenitore, che si riscalda anch’esso», dichiara. «Abbiamo pertanto costruito un sistema di misurazione che riesce a rifornire automaticamente l’anidride carbonica in grado di raffreddare il sistema ed eliminare l’acqua in eccesso, in grado inoltre di effettuare le misurazioni in modo automatico.» «In questi contenitori abbiamo ora a disposizione sei germogli provenienti da sei alberi diversi e possiamo misurare automaticamente il flusso di metano che scorre dall’ago verso l’aria per ciascuno di essi ogni una o due ore, e persino di notte», aggiunge Kohl, sottolineando che questo metodo non è mai stato utilizzato in passato. Per distinguere le fonti di metano, l’aria viene fatta ripetutamente circolare tra il contenitore e un analizzatore informatico. Le misurazioni vengono quindi combinate con l’analisi effettuata in laboratorio degli isotopi stabili e delle tracce chimiche, nonché con modelli microbici biochimici.

L’effetto diretto della luce sulle emissioni

Una gran parte dei dati è tuttora in fase di elaborazione. «Ma osserviamo emissioni di metano quando esce il sole o quando si accendono le luci nella serra, che poi spariscono quasi immediatamente quando diventa buio», osserva Kohl, a indicazione del fatto che la produzione di metano sarebbe probabilmente dovuta a una reazione causata dalla luce indipendentemente dai microrganismi presenti nel suolo. Oltre a lavorare su tre germogli, che generano solamente quantità ridotte di gas da analizzare, per sviluppare meglio il metodo il team si è avvalso di singoli germogli d’erba cresciuti in torbiere, che emettono molto più metano. «Stiamo ora cercando di trasferire queste attività sul campo», conclude Kohl, osservando tuttavia che il mantenimento degli aghi in un ambiente caratterizzato da condizioni analoghe a quelle naturali è un compito impegnativo.

Parole chiave

PaTreME, foreste boreali, silvicoltura, metano, gas a effetto serra, fotosintesi, aghi

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