La siccità aumenta la concentrazione di CO? nell'aria

Secondo un recente studio condotto dai ricercatori dell'ETH, la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera aumenta più rapidamente negli anni secchi. Il motivo è che gli ecosistemi stressati assorbono meno carbonio. L'effetto globale è più forte di quanto ipotizzato in precedenza e deve essere integrato nella prossima generazione di modelli climatici.

La siccità stressa gli ecosistemi
La siccità stressa gli ecosistemi in modo tale che assorbano meno anidride carbonica. In tutto il mondo, questo effetto è più pronunciato di quanto si pensasse (Immagine: Colourbox).

Gli ecosistemi terrestri assorbono in media il 30% della CO prodotta dall'uomo2-e mitigare così l'aumento delle emissioni di CO2-nell'atmosfera. Le piante hanno bisogno di acqua per crescere. Quando si verifica una siccità e il terreno si asciuga, le piante riducono la fotosintesi. Riducono la loro attività per risparmiare acqua e preservare i loro tessuti. Di conseguenza, non riescono più a rimuovere l'anidride carbonica dall'aria circostante e ne rimane di più nell'aria. Questo effetto è facile da osservare in laboratorio, ma misurare il suo impatto sull'intero pianeta si è rivelato difficile. Una delle sfide più grandi è scoprire dove e quanto spesso si verificano le siccità in tutto il mondo. Vincent Humphrey, ricercatore climatico del gruppo di Sonia Seneviratne, professoressa di dinamica del clima terrestre all'ETH di Zurigo, ha utilizzato una tecnologia satellitare innovativa per calcolare la sensibilità globale degli ecosistemi allo stress idrico in un nuovo studio. Lo studio è stato condotto in collaborazione con il Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (Francia) e l'Università di Exeter (Regno Unito).

Visualizzazione ingrandita: Infografica Duerre CO2
Gli ecosistemi terrestri sono importanti per l'assorbimento della CO antropica2-Emissioni.

Misurare la siccità con i satelliti

Grazie alle loro radici, le piante possono raggiungere l'acqua anche dalle regioni profonde del suolo. Tuttavia, i satelliti convenzionali possono vedere solo ciò che accade in superficie e non possono misurare quanta acqua è disponibile in profondità. Da alcuni anni, un nuovo tipo di missione satellitare viene utilizzato per misurare cambiamenti estremamente piccoli nel campo gravitazionale della Terra. I cambiamenti nello stoccaggio dell'acqua causano proprio queste piccole perturbazioni del campo gravitazionale. Se in una certa regione c'è una forte siccità, la massa d'acqua è più bassa e la forza gravitazionale in questa regione è un po' più debole. Queste fluttuazioni sono così piccole da essere impercettibili per l'uomo. Ma grazie alle misurazioni satellitari, gli scienziati sono in grado di stimare i principali cambiamenti nella massa d'acqua con una precisione di circa quattro centimetri in qualsiasi punto del pianeta.

Questa mappa mostra le anomalie nello stoccaggio dell'acqua
Questa mappa mostra le anomalie nell'accumulo di acqua stimate dalle perturbazioni del campo gravitazionale terrestre. Il 2015 è stato un anno particolarmente secco in media, con intense siccità in Sud America, Sud Africa ed Europa orientale. (Dati: NASA-GSFC; Immagine: ETH di Zurigo/ETH Humphrey).

Aumento più rapido negli anni secchi

Grazie a queste nuove osservazioni satellitari, Humphrey e i suoi colleghi hanno potuto misurare l'impatto globale della siccità sull'assorbimento netto di carbonio degli ecosistemi. Hanno confrontato le variazioni annuali della massa d'acqua totale in tutti i continenti con le misure globali di CO2-nell'atmosfera. Negli anni più secchi, come il 2015, gli ecosistemi hanno rimosso dall'atmosfera circa il 30% in meno di carbonio rispetto a un anno normale. Di conseguenza, nel 2015 le emissioni di CO2-nell'atmosfera sta aumentando più rapidamente rispetto agli anni normali. Nel 2011, l'anno più piovoso mai registrato, si è verificato il contrario. Grazie a una vegetazione sana, l'aumento della CO2-concentrazione significativamente più lenta. Questi risultati aiutano a capire perché la concentrazione di CO2-La crescita varia molto da un anno all'altro, anche se le emissioni di CO2-Le emissioni prodotte dalle attività umane sono piuttosto stabili in confronto.

Cruciale per il monitoraggio delle emissioni

Nell'ultimo secolo, la concentrazione di CO2-La concentrazione di CO2 nell'atmosfera è aumentata costantemente a causa dell'attività umana. "Ora che la maggior parte dei Paesi del mondo ha deciso di ridurre le emissioni di CO2-Per limitare le emissioni di gas serra, dobbiamo affrontare la sfida dell'aumento della concentrazione umana di CO2-Dobbiamo monitorare le emissioni di gas serra con una precisione mai vista prima", afferma Vincent Humphrey. Per valutare con precisione l'impatto delle politiche climatiche, i ricercatori devono prima sviluppare modelli di vegetazione in grado di quantificare e prevedere i disturbi annuali causati dagli ecosistemi naturali. "I nostri nuovi risultati dimostrano che gli effetti della siccità sono più forti di quanto stimato in precedenza dai modelli di vegetazione", sottolinea Sonia Seneviratne. Le osservazioni devono quindi essere integrate nella prossima generazione di modelli. Questi modelli adattati potrebbero aiutare a ridurre al minimo le emissioni di CO2-L'obiettivo del progetto è quello di determinare con maggiore precisione l'accumulo di acqua e le emissioni, e quindi di verificare meglio se gli obiettivi di emissione fissati negli accordi internazionali sul clima vengono raggiunti.

Riferimento alla letteratura

Humphrey V, Zscheischler J, Ciais P, Gudmundsson L, Sitch S, Seneviratne SI: Sensitivity of atmospheric CO2 ai cambiamenti osservati nell'immagazzinamento dell'acqua terrestre. Nature, 30 agosto 2018. doi: pagina esterna10.1038/s41586-018-0424-4

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