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Gli effetti delle ondate di calore sugli oceani vanno ben oltre i fenomeni visibili come i coralli sbiancati o le migrazioni anomale dei pesci. Una ricerca internazionale ha documentato come le temperature marine estreme indeboliscano la pompa biologica del carbonio, modificando le reti alimentari e impedendo al carbonio di raggiungere gli abissi. La capacità degli oceani di regolare il clima terrestre rischia di diminuire proprio nel momento in cui il pianeta ne ha maggiore necessità.
Il team di ricerca ha analizzato il Golfo dell’Alaska, colpito da due eventi termici estremi: The Blob tra il 2013 e il 2015, e un secondo episodio tra il 2019 e il 2020. Entrambi gli eventi hanno interrotto il normale ciclo del carbonio, non eliminandolo ma intrappolandolo negli strati superficiali, dove può essere rilasciato nuovamente nell’atmosfera.
Indice
Gli effetti delle ondate di calore sugli oceani in un minuto
Una ricerca internazionale rivela che le ondate di calore marine indeboliscono la pompa biologica del carbonio negli oceani. Studiando il Golfo dell’Alaska dopo The Blob (2013–2015) e un secondo evento (2019–2020), i ricercatori hanno scoperto che entrambe le ondate hanno alterato le comunità di fitoplancton e zooplancton, favorendo forme più piccole e leggere. Queste producono particelle organiche che riciclano in superficie invece di affondare negli abissi.
Il risultato è un “inceppamento” del nastro trasportatore del carbonio: il CO₂ rimane intrappolato negli strati superiori, dove può tornare in atmosfera. Poiché gli oceani assorbono un quarto delle emissioni umane, questo rallentamento rappresenta un pericoloso feedback climatico. Con ondate di calore sempre più frequenti, serve un monitoraggio continuo per comprendere e mitigare l’impatto su clima e reti alimentari marine.
Come funziona la pompa biologica del carbonio
Negli oceani il fitoplancton cattura l’anidride carbonica attraverso la fotosintesi. Quando gli organismi muoiono o vengono consumati, parte del carbonio si aggrega in particelle pesanti, come le feci dello zooplancton o i detriti organici, che affondano rapidamente attraverso la zona crepuscolare, situata tra i 200 e i 1000 metri di profondità. Il flusso verticale agisce come un nastro trasportatore naturale, trasferendo il carbonio nelle profondità marine dove può rimanere isolato per secoli o millenni.
La pompa biologica marina è uno dei più importanti sistemi naturali di sequestro della CO₂. Quando il meccanismo si blocca, il carbonio rimane in superficie, esposto a correnti e microbi che possono riportarlo nell’atmosfera.
Il monitoraggio degli eventi termici marini: tecnologie e osservazioni
Per comprendere le dinamiche durante un’ondata di calore marina, i ricercatori hanno combinato osservazioni satellitari, galleggianti autonomi e spedizioni navali. I galleggianti GO-BGC (Global Ocean Biogeochemistry Array) registrano temperatura, ossigeno, nitrati e carbonio organico ogni pochi giorni. Le campagne della Linea P del Canada forniscono dati stagionali su pigmenti e DNA ambientale, permettendo di identificare le specie di fitoplancton e zooplancton presenti.
L’integrazione di queste tecnologie ha permesso di tracciare il percorso del carbonio dalla produzione superficiale fino al suo destino negli strati profondi, documentando i cambiamenti prima, durante e dopo gli eventi di riscaldamento.
Due modalità diverse di alterazione del ciclo del carbonio
Nonostante entrambe le ondate di calore abbiano compromesso la pompa del carbonio, i meccanismi sono stati differenti.
Durante The Blob (2013-2015), il fitoplancton ha mantenuto un’elevata produttività, ma il carbonio si è accumulato a circa 200 metri di profondità senza raggiungere gli strati inferiori. Il nastro trasportatore continuava a muoversi ma risultava ostruito.
L’evento del 2019-2020 ha mostrato fin dal primo anno un intenso riciclaggio microbico. Il carbonio veniva continuamente riutilizzato negli strati superficiali e superiori della colonna d’acqua, senza formare gli aggregati pesanti necessari per affondare.
In entrambi i casi, il punto di blocco si è spostato verso l’alto, mantenendo il carbonio a portata di riciclo anziché permetterne lo stoccaggio permanente negli abissi.
Il ruolo del plancton nella disfunzione della pompa del carbonio
Le alterazioni della rete alimentare marina sono la causa principale del malfunzionamento. Le ondate di calore favoriscono specie di fitoplancton più piccole e tolleranti alle alte temperature, che nutrono zooplancton microscopici. Questi ultimi producono escrementi fini e leggeri, che affondano lentamente e vengono facilmente degradati dai batteri prima di raggiungere le profondità oceaniche.
Il sistema diventa più permeabile: il carbonio circola negli strati superficiali invece di precipitare nell’abisso. Mariana Bif dell’Università di Miami ha dichiarato che la pompa biologica del carbonio si è inceppata a causa di questi cambiamenti nella composizione del plancton.
Riscaldamento globale e feedback climatici negativi
Gli oceani assorbono circa un quarto delle emissioni antropiche di CO₂ grazie alla pompa biologica. Se le ondate di calore marine, sempre più frequenti e intense, continuano a ostacolare il sequestro in profondità, una quantità minore di carbonio verrà immobilizzata. Di conseguenza, più anidride carbonica potrebbe tornare nell’atmosfera, accelerando il riscaldamento globale.
Il meccanismo crea un feedback pericoloso: temperature più elevate riducono il sequestro del carbonio, aumentando la CO₂ atmosferica, che a sua volta intensifica il riscaldamento. Oltre all’impatto climatico degli oceani in riscaldamento, i cambiamenti nella composizione del plancton alterano l’intera catena alimentare marina, con conseguenze per pesci, uccelli marini e industrie della pesca.
L’importanza del monitoraggio continuo degli oceani
La ricerca dimostra che solo un monitoraggio continuo e multidimensionale può rivelare gli effetti reali delle ondate di calore sugli oceani. I galleggianti autonomi forniscono dati in tempo reale, mentre le spedizioni navali aggiungono informazioni biologiche dettagliate. L’integrazione di queste fonti offre una visione completa delle trasformazioni oceaniche durante gli eventi estremi, permettendo di costruire modelli climatici più accurati.
Ken Johnson, coautore dello studio, ha sottolineato la necessità di osservazioni continue per comprendere appieno l’impatto degli eventi estremi sugli ecosistemi marini.
Gli oceani nel futuro: verso una riduzione della capacità di sequestro
Le ondate di calore marine sono diventate frequenti e non possono più essere considerate anomalie. Nel Golfo dell’Alaska due eventi significativi si sono verificati in meno di un decennio. Ciascuno ha rallentato la pompa del carbonio con meccanismi diversi, dimostrando che non esiste un unico scenario di risposta agli stress termici.
La certezza è che con l’aumento delle temperature oceaniche, la capacità di immagazzinare carbonio rischia di diminuire progressivamente. Gli effetti delle ondate di calore sugli oceani richiedono reti di monitoraggio potenziate, modelli previsionali aggiornati e politiche climatiche che considerino questi nuovi limiti naturali. Se gli oceani perdono la loro capacità di sequestro del carbonio, le conseguenze per il clima globale saranno significative.
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