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Effetti della diminuzione dei ghiacci marini sulla biogeochimica polare

Le microalghe esistono sia al di sotto che all’interno dei ghiacci marini delle regioni polari, fornendo una fonte di cibo vitale per gli organismi in cima alla catena alimentare. Tali microalghe vantano anche un ruolo chiave nella composizione dell’atmosfera, attraverso il loro contributo al ciclo del carbonio.
Effetti della diminuzione dei ghiacci marini sulla biogeochimica polare
I processi biologici e chimici che si svolgono nella zona dei ghiacci marini non sono oggetto di studi approfonditi, anche se potenzialmente giocano un ruolo importante nei modelli del sistema Terra. Questa mancanza di conoscenze è stata affrontata dal progetto BISICLO (Biogeochemical cycles, sea ice and climate in the polar oceans), il quale ha studiato le conseguenze dovute al ritiro dei ghiacci sulla vita marina e biochimica ai poli.

I ricercatori hanno studiato la composizione di elementi chimici presenti nel ghiaccio marino utilizzando uno strumento numerico unico nel suo genere, chiamato LIM1D, allo scopo di ottenere modelli di ghiaccio marino su vasta scala. Ciò rappresenta il primo modello di processo biogeochimico relativamente completo in grado di considerare la fisica dell’acqua salata. I risultati hanno fornito preziose intuizioni nelle dinamiche relative ad aspetti quali alghe, carbonio, ossigeno, sostanze nutritive e gas, nel ghiaccio marino.

Secondo lo strumento LIM1D, al ghiaccio viene fornito carbonio, quando questo si forma, il quale viene quindi rilasciato all’oceano tramite trasporto di fluidi e processi di scioglimento. Altri processi come la calcificazione, le alghe presenti nei ghiacci e gli scambi ghiaccio-atmosfera hanno dato prova di essere di minore importanza per la stima del bilancio di carbonio nel ghiaccio marino.

Il modello di sistema Terra è stato utilizzato anche per determinare se il ritiro dei ghiacci marini si tradurrà in un numero maggiore o minore di microalghe presenti nell’Artico. Tutti i modelli ne hanno previsto un aumento iniziale, ma una risposta a lungo termine non è stata possibile a causa delle incertezze per quanto riguarda le riserve di nutrienti.

Inoltre, i ricercatori hanno raccolto oltre 500 campioni di ghiaccio marino, i quali hanno chiaramente dimostrato che i fosfati si accumulano nel ghiaccio marino e che la banchisa antartica è molto ricca di ferro. Le osservazioni hanno suggerito che la natura del ferro cambia in base alla distanza dalla costa, a causa della relazione tra i continenti e la materia organica presente nel ghiaccio marino. Queste informazioni saranno estremamente utili per gli studi futuri in quanto a modelli di sistema Terra.

Il progetto BISICLO contribuirà a ridurre le incertezze relative alle previsioni future in quanto a clima e rapporto ciclo del carbonio-clima nelle regioni polari e permetterà agli scienziati di valutare la composizione delle sostanze chimiche presenti nei ghiacci marini. Migliorando la comprensione dei processi relativi ai ghiacci marini, i ricercatori otterranno un quadro più chiaro degli effetti sui cambiamenti climatici dovuti alle attività umane.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Microalghe, modelli del sistema Terra, BISICLO, biogeochimico, LIM1D