Sondare la rimineralizzazione del carbonio nell’oceano profondo
Gli impatti dei cambiamenti climatici causati dall’uomo sarebbero molto più gravi se non ci fosse l’oceano. Attraverso la pompa biologica del carbonio - il processo naturale di affondamento della materia organica che viene rimineralizzata in CO2 - l’oceano sottrae CO2 all’atmosfera e la porta nelle sue profondità. Questa parte critica del ciclo del carbonio della Terra contribuisce a rallentare gli impatti dei cambiamenti climatici. La quantità di carbonio organico immagazzinato nell’oceano è determinata soprattutto dalla profondità a cui avviene la rimineralizzazione. Tuttavia, non abbiamo una comprensione completa di come o perché questa profondità varia nel tempo, poiché i metodi convenzionali per misurarla non sono in grado di coglierne la variabilità. Nel progetto GOCART, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, un team di ricercatori guidati da Stephanie Henson, scienziata principale nel gruppo Ocean BioGeosciences del National Oceanography Centre del Regno Unito, ha utilizzato veicoli subacquei autonomi (AUV) per misurare le profondità di rimineralizzazione nell’oceano profondo. «Abbiamo scoperto che la variazione della profondità di rimineralizzazione avviene su diverse scale temporali, da quella giornaliera a quella settimanale e nell’arco delle stagioni», spiega Henson, coordinatrice del progetto GOCART. Il progetto ha anche rivelato come i modelli di variabilità differiscano tra le regioni, attraverso missioni nell’Oceano meridionale, una zona di risalita delle acqua subtropicale, e nell’Atlantico settentrionale. «Tutti avevano dinamiche di fioritura del fitoplancton, flussi di carbonio e profondità di rimineralizzazione diversi», aggiunge.
Prove con alianti autonomi
Prima di intraprendere la loro missione globale, il team GOCART ha lavorato a stretto contatto con gli ingegneri del National Oceanography Centre del Regno Unito per assicurarsi che le missioni degli alianti soddisfacessero i loro requisiti. Ciò ha comportato l’integrazione di nuovi sensori, la pianificazione di tempi di dispiegamento più lunghi rispetto a quelli precedenti (fino a 4 mesi) e lo sviluppo di campionamenti a più alta risoluzione. Attraverso le varie missioni, i ricercatori hanno scoperto una variabilità temporale inaspettatamente elevata nell’efficienza della pompa su scale temporali da sub-giornaliere a settimanali, compresi molti impulsi episodici di flusso di carbonio organico. «Questo tipo di dati dettagliati è stato possibile solo grazie all’utilizzo di alianti subacquei; le misurazioni via nave non possono ottenere la risoluzione o i tempi lunghi necessari per rivelare questa variabilità», osserva. «La variabilità ci offre una finestra su ciò che guida l’efficienza della pompa biologica del carbonio, in quanto possiamo identificare i fattori che variano su scale temporali simili». Il team potrebbe quindi utilizzare i risultati per valutare l’attuale comprensione dei fattori che determinano l’efficienza della pompa biologica del carbonio e la variabilità temporale, e identificare le lacune di conoscenza che potrebbero essere affrontate con future missioni autonome o a bordo di navi, o in futuri tentativi di sviluppare modelli.
Esplorare nuove domande scientifiche nelle profondità oceaniche
«Sono molto orgogliosa dei fantastici risultati scientifici che abbiamo ottenuto, ma credo di essere soprattutto orgogliosa delle persone che si sono unite per formare il team GOCART», afferma. «Abbiamo creato un gruppo all’avanguardia nell’utilizzo degli AUV per la biogeochimica marina, riconosciuto a livello internazionale per la sua eccellenza e innovazione». Il team GOCART continuerà a studiare la pompa biologica del carbonio utilizzando alianti e altre tecnologie. La ricerca sta ora utilizzando non solo alianti, ma anche galleggianti autonomi e sommergibili senza equipaggio, intraprendendo missioni in tutto l’oceano per verificare se i risultati di GOCART sono validi anche altrove. Conclude Henson: «Come per molti progetti, abbiamo migliorato la nostra comprensione di alcuni aspetti della pompa, ma ora abbiamo tutta una serie di nuove domande!»
Parole chiave
GOCART, rimineralizzazione, alianti autonomi, oceano profondo, cambiamenti climatici, pompa biologica del carbonio
