La nostra Terra sarebbe caldissima ai limiti della sopravvivenza se non fosse per la presenza dei piccoli ammassi fecali dello zooplancton. Può sembrare bizzarro, ma gli oceani funzionano come un’enorme toilette naturale che cattura e trattiene l’anidride carbonica, impedendole di riscaldare ulteriormente l’atmosfera (e vi spieghiamo come). Questo meccanismo, tuttavia, sta mostrando segni preoccupanti di malfunzionamento a causa delle ondate di calore marine che stanno trasformando profondamente gli ecosistemi oceanici.
Negli oceani di tutto il mondo, minuscoli organismi chiamati fitoplancton assorbono l’energia solare, catturando anidride carbonica e rilasciando ossigeno attraverso la fotosintesi. Questi microorganismi vengono mangiati da piccoli animali chiamati zooplancton, che producono pellet fecali che affondano verso il fondo del mare. In questo modo, il carbonio presente in superficie viene letteralmente “scaricato” nelle profondità marine, dove rimane intrappolato lontano dall’atmosfera, contribuendo a regolare la quantità di CO2 presente nell’aria. Si stima che gli oceani catturino circa un quarto delle emissioni di anidride carbonica prodotte dall’umanità, un servizio ecosistemico di valore inestimabile.
Ma mentre gli esseri umani continuano a pompare carbonio nell’atmosfera, aumentando inesorabilmente le temperature oceaniche, questa toilette naturale sta cambiando in modi profondi. Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Communications ha analizzato gli effetti di due grandi ondate di calore marine che hanno colpito il Pacifico nordorientale, al largo della costa dell’Alaska, una dal 2013 al 2015 e l’altra dal 2019 al 2020. I risultati sono allarmanti: questi eventi hanno trasformato la composizione del fitoplancton e dello zooplancton, intasando di fatto la toilette oceanica e impedendo il trasporto del carbonio verso le profondità.
I ricercatori hanno utilizzato dati raccolti nell’arco di un decennio da galleggianti biogeochimici Argo, dispositivi autonomi che si muovono su e giù nella colonna d’acqua misurando la chimica oceanica. Quando raggiungono la superficie, trasmettono i dati a un satellite, permettendo agli scienziati di ottenere un flusso continuo di informazioni senza dover rimanere costantemente su una nave nell’oceano Pacifico subartico nordorientale, non noto per i suoi inverni ospitali.
Le due ondate di calore oceanico sono iniziate come quelle che sperimentiamo sulla terraferma, con l’atmosfera che riscalda le acque superficiali. L’oceano ha assorbito il 90% del calore aggiuntivo creato dall’attività umana. Mentre nel XIX secolo solo il 2 percento della superficie oceanica sperimentava episodi di temperature estreme, oggi questa cifra supera ampiamente il 50 percento. Tali eventi diventeranno solo più comuni e più intensi a meno che l’umanità non riduca drasticamente e rapidamente le proprie emissioni di gas serra.
Perché il calore è rischioso? Per molteplici motivi. Dopo che l’acqua di mare si riscalda in primavera e estate, i venti invernali soffiano sulla superficie spingendola in avanti. Questo costringe le acque più profonde e fredde a risalire per riempire il vuoto, mantenendo la colonna d’acqua più uniforme in termini di temperatura. In presenza di ondate di calore questo rimescolamento non accade e il mare è più stagnante del solito. Questo perché l’acqua più calda è meno densa, rimane in superficie creando una sorta di coperchio.
I due eventi di riscaldamento non sono stati uguali. Il primo ha coinciso con un El Niño che ha innalzato ulteriormente le temperature nel Pacifico nordorientale. Il secondo ha visto una marcata diminuzione della salinità dovuta a cambiamenti nella circolazione oceanica. Poiché l’acqua con salinità inferiore è meno densa, rimane in superficie mentre quella più salata affonda, rafforzando ulteriormente il coperchio caldo superficiale.
La mancanza di rimescolamento invernale ha anche significato che i nutrienti tipicamente attinti dalle acque più profonde sono stati tagliati fuori, privando il fitoplancton degli elementi necessari per crescere. L’alta temperatura e i bassi nutrienti in superficie hanno completamente cambiato l’ambiente per gli organismi che vivono ed elaborano il carbonio in quella zona, trasformando l’ecosistema.
Come le piante terrestri, diversi tipi di fitoplancton necessitano di quantità diverse di nutrienti, in proporzioni differenti. Nelle aree dove c’è grande rimescolamento e abbondanza di nutrienti, prosperano i fitoplancton di grandi dimensioni che producono molta biomassa. Ma con le condizioni cambiate durante le ondate di calore, sono stati i fitoplancton più piccoli a beneficiarne. Questi necessitavano di meno nutrienti per proliferare, quindi si sono moltiplicati mentre le specie più grandi declinavano.
Grazie ai dati raccolti lungo l’intera colonna d’acqua, i ricercatori hanno potuto monitorare come il carbonio stava affondando durante le ondate di calore. O meglio, come non stava affondando, perché la toilette oceanica non funzionava correttamente.
Naturalmente, ogni parte degli oceani del mondo ha la propria chimica, biologia ed ecologia uniche, quindi ciò che accade in un’area potrebbe non accadere ovunque allo stesso modo. Tuttavia, con questi scoppi di calore, questa porzione di mare ha visto diminuzioni nella sua capacità di sequestrare il gas che sta riscaldando il pianeta. Una situazione precaria, dato il ruolo cruciale che gli oceani svolgono nell’assorbimento delle emissioni umane.
