Ridotto l'impoverimento di ossigeno negli oceani
Nuovi risultati di ricerca: I livelli di ossigeno negli oceani del passato erano sorprendentemente resistenti ai cambiamenti climatici.
Il riscaldamento globale - sia nel lontano passato che nel presente - sta riducendo il contenuto di ossigeno negli oceani. Le ragioni sono molteplici: più alta è la temperatura dell'acqua marina, meno ossigeno può essere disciolto in essa. Allo stesso tempo, il riscaldamento modifica la circolazione oceanica e l'attività biologica. In particolare, nelle zone a clima più caldo, i fiumi trasportano in mare molti nutrienti che favoriscono la crescita del plancton. Quando il plancton muore, viene scomposto dai microbi che consumano ossigeno, causando condizioni anossiche nell'oceano.
Un team internazionale di scienziati guidato dall'ETH di Zurigo ha analizzato carote di sedimenti provenienti da diverse regioni marine per stimare l'estensione delle zone prive di ossigeno negli oceani durante un periodo glaciale di 56 milioni di anni fa.
Grazie a queste indagini, i ricercatori possono ora dimostrare in un nuovo studio che le zone prive di ossigeno del fondale marino erano più piccole di quanto ipotizzato.
Lo studio suggerisce che un riscaldamento di 5°C durante il cosiddetto Massimo Termico del Paleocene-Eocene (PETM) ha portato a condizioni anossiche sul fondo marino che si sono estese fino a un massimo del due per cento del fondo marino globale - dieci volte l'attuale area di anossia. In studi precedenti, gli scienziati hanno anche trovato prove che l'anossia in alcune parti dell'oceano ha danneggiato o addirittura causato l'estinzione della vita marina.
"Tuttavia, la buona notizia del nostro studio è che il sistema terrestre è stato resistente alla perdita di ossigeno dai fondali marini 56 milioni di anni fa, nonostante il riscaldamento pronunciato", afferma l'autore principale Matthew Clarkson dell'ETH di Zurigo.
Le condizioni attuali sono più pessimistiche
Tuttavia, i risultati non possono essere trasferiti direttamente ai giorni nostri. Nel Paleocene l'atmosfera conteneva più ossigeno di oggi. Questo rendeva meno probabile l'anossia. Anche l'attuale tasso di emissioni di carbonio è molto più alto rispetto a quello del PETM. "Infine, ma non meno importante, l'uomo sta introducendo più nutrienti negli oceani attraverso i fertilizzanti e l'inquinamento. Questo sta portando alla perdita di ossigeno negli oceani e sta accelerando il degrado ambientale", sottolinea Clarkson, borsista Marie Curie.
Tuttavia, l'umanità non può sedersi e rilassarsi: "Sebbene gli oceani durante il PETM siano stati più resistenti di quanto ci saremmo aspettati, nulla dovrebbe distrarci dall'urgente necessità di ridurre le emissioni e affrontare immediatamente la crisi climatica", sottolinea il co-autore Tim Lenton, direttore del Global Systems Institute dell'Università di Exeter.
Isotopi di uranio come data logger
Per stimare il contenuto di ossigeno nell'oceano durante il PETM, i ricercatori hanno analizzato la composizione degli isotopi dell'uranio nei sedimenti marini, che riflette la concentrazione di ossigeno. Gli isotopi sono tipi diversi dello stesso elemento chimico. Differiscono in peso perché hanno lo stesso numero di protoni nel nucleo atomico ma un numero diverso di neutroni. I sedimenti privi di ossigeno rimuovono l'isotopo più pesante dall'acqua di mare. Gli isotopi più leggeri dell'uranio rimangono nell'acqua. Ciò determina una tipica firma isotopica, che si riflette nei gusci calcarei analizzati per questo studio. I ricercatori sono rimasti sorpresi dal fatto che questa firma non sia cambiata durante il PETM. Ciò ha permesso di determinare un limite superiore alla variazione del contenuto di ossigeno nell'oceano.
Oltre all'ETH di Zurigo, hanno partecipato allo studio anche gruppi di ricerca delle Università di Exeter, Cambridge, Cardiff e Royal Holloway.
Questo testo si basa su un articolo dell'Università di Exeter.
Letteratura di riferimento
Clarkson M, et al. Limiti superiori sull'estensione dell'anossia dei fondali marini durante il PETM dagli isotopi dell'uranio. Nature Communications, pubblicato online il 15 gennaioth 2021. doi: pagina esternahttps://doi.org/10.1038/s41467-020-20486-5