I ricercatori hanno trovato prove del fatto che la siccità ha influenzato sempre più il ciclo del carbonio nelle foreste pluviali negli ultimi sessant’anni. La maggior parte dei modelli climatici non coglie questa osservazione. Ciò potrebbe significare che gli ecosistemi terrestri come pozzi di carbonio assorbiranno in futuro meno CO2 di quanto previsto.
Le piante assorbono CO2 per crescere. La estraggono dall’atmosfera e ne ricavano composti organici con la fotosintesi e l’acqua. Così, negli ultimi sei decenni, gli ecosistemi terrestri hanno assorbito in media circa il 32% delle emissioni di CO2 prodotte dall’uomo. Se e in che misura la vegetazione terrestre possa mantenere la sua funzione di pozzo di assorbimento del carbonio in un clima che cambia è una questione centrale nella scienza del clima e di grande rilevanza politica.
Il sistema climatico terrestre è caratterizzato da numerose retroazioni. Si tratta di processi innescati dal riscaldamento globale che hanno un effetto di retroazione sul cambiamento climatico causale e lo amplificano o lo indeboliscono. Queste retroazioni climatiche del carbonio sono difficili da misurare e da modellare e rappresentano un fattore di incertezza significativo nelle proiezioni climatiche. "Pertanto, è difficile quantificare con esattezza la risposta del pozzo di carbonio terrestre a un ulteriore cambiamento climatico indotto dall’uomo", afferma Sonia Seneviratne, docente di Dinamica del clima terrestre al Politecnico di Zurigo.
Fino ad ora, la ricerca ha ipotizzato che il pozzo di CO2 terrestre sarebbe stato chiaramente influenzato solo da un riscaldamento globale da alto a molto alto, compreso tra 2 e 4 gradi Celsius. Ora, un team di ricercatori guidati da Seneviratne sta trovando le prove che gli ecosistemi terrestri potrebbero essere meno resistenti ai cambiamenti climatici di quanto si pensasse in precedenza.
"Stiamo assistendo a una crescente vulnerabilità del pozzo di carbonio tropicale alla scarsità d’acqua", afferma Laibao Liu, ricercatore post-dottorato nel gruppo di Seneviratne e autore principale dello studio, che i ricercatori stanno attualmente riportando nella rivista scientifica sito esterno Nature call_made.
Ciclo di feedback tra carbonio e clima
In particolare, i risultati suggeriscono che la siccità ha avuto un impatto crescente sul ciclo del carbonio ai tropici negli ultimi 60 anni, tanto che la vegetazione ha assorbito meno CO2 durante gli eventi di siccità - un effetto che la maggior parte dei modelli climatici non riesce a cogliere.
Tuttavia, l’osservazione sembra essere radicata in un feedback noto: In condizioni di caldo-secco, le piante interrompono l’assorbimento di CO2 per evitare la perdita di acqua. Inoltre, si verificano più mortalità delle piante e incendi, con conseguenti perdite di CO2 nella biosfera. Se questa condizione si verifica più spesso, potrebbe diminuire il pozzo di CO2 del terreno e aumentare ulteriormente il riscaldamento globale.
Già nel 2018, il team di Seneviratne è riuscito a dimostrare su scala globale che gli ecosistemi assorbono meno carbonio durante lo stress da siccità: Negli anni secchi, la concentrazione di CO2 nell’atmosfera aumenta in modo significativo. Infatti, il tasso di crescita della CO2 atmosferica varia di anno in anno in funzione della disponibilità idrica terrestre. La sfida più grande è stata quella di scoprire dove si verificano le siccità in tutto il mondo. Da allora è possibile rilevarli con precisione grazie alle sofisticate osservazioni satellitari dei bacini idrici terrestri.
Lasiccità è correlata al ciclo del carbonio
Nel presente studio, i ricercatori volevano sapere se la correlazione tra l’acqua disponibile e il tasso di crescita di CO2 cambiasse nel tempo. "Poiché le fluttuazioni annuali del tasso di crescita di CO2 sono chiaramente dominate dai flussi di carbonio tra la terra e l’atmosfera nei tropici, siamo stati in grado di indagare questa questione globale utilizzando i dati climatici tropicali degli ultimi sessant’anni", spiega Liu.
I ricercatori hanno così potuto dimostrare che l’accoppiamento tra la disponibilità idrica tropicale e il tasso di crescita di CO2 si è intensificato negli ultimi 30 anni, dal 1989 al 2018, rispetto al periodo precedente, dal 1960 al 1989.
In altre parole, l’acqua tropicale - o più precisamente la sua mancanza - è diventata un fattore limitante che ha dato forma al ciclo del carbonio che oscilla annualmente e alle sue retroazioni.
Laretrospettiva non è una prognosi
Le scoperte di Seneviratne sono fonte di preoccupazione perché evidenziano un processo che potrebbe intensificare ulteriormente il riscaldamento globale. L’autrice vuole ora scoprire cosa ha causato la maggiore intensità delle siccità tropicali e la maggiore sensibilità degli ecosistemi tropicali, e perché i modelli climatici non la stanno cogliendo. Una possibile spiegazione potrebbe essere rappresentata dai cambiamenti nelle proprietà spaziali di El Niño Southern Oscillation (ENSO), come scrivono i ricercatori nel loro studio. Tuttavia, è ancora troppo presto per avere risposte definitive.
Inoltre, Seneviratne mette in guardia dal saltare alle conclusioni. "Il nostro studio ha guardato indietro, non in avanti. I risultati non sono previsioni", sottolinea il ricercatore climatico.
Tuttavia, se la siccità dovesse diventare ancora più importante per il ciclo del carbonio, non sarebbe di buon auspicio. "Ci aspettiamo che molte regioni con una vegetazione estesa, soprattutto l’Amazzonia, siano maggiormente colpite dalla siccità con l’aumento delle temperature", afferma Seneviratne.
Il fatto che i modelli climatici non riflettano l’aumento della limitazione idrica potrebbe significare che l’assorbimento di carbonio da parte delle piante e la loro resilienza alla siccità sono stati semplicemente sovrastimati fino ad ora. Questo influenzerebbe la valutazione degli obiettivi e delle misure climatiche: "Dovremmo ricalcolare il bilancio globale del carbonio per le emissioni rimanenti", aggiunge Liu.
Prima, però, occorre rendere i modelli climatici in grado di tenere adeguatamente conto delle conseguenze della siccità sul ciclo del carbonio. "Solo allora potremo fare previsioni più accurate sul futuro bacino di assorbimento del carbonio sulla terraferma", afferma Sonia Seneviratne.
Michael Keller
