Estimates of Arctic Ocean air-sea carbon fluxes for the period 2000–2017 from atmospheric inverse analyses
Utilizzando il sistema di analisi inversa GEOS-Chem-LETKF e le osservazioni della CO2 atmosferica dal 2000 al 2017, questo studio stima un assorbimento netto medio di CO2 di 56,0 ± 8,0 TgC yr⁻¹ da parte dell'Oceano Artico, evidenziando al contempo l'influenza critica di specifiche stazioni di monitoraggio e l'urgente necessità di espandere la rete di osservazione regionale per stime di flusso più robuste.
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Immaginate la Terra come una gigantesca casa che respira. Per decenni, gli scienziati hanno cercato di capire esattamente quanto dello "scarico" che noi umani immettiamo nell'aria — specificamente l'anidride carbonica (CO2) — venga riassorbito dai polmoni del pianeta. Uno dei polmoni più importanti è l'oceano. Quando la CO2 si dissolve nell'acqua di mare, è come se l'oceano facesse un respiro profondo, attirando il gas dall'atmosfera e mettendolo da parte. Questo processo è fondamentale perché rallenta la febbre riscaldante del pianeta. Tuttavia, l'Oceano Artico è un polmone ghiacciato e complicato. È coperto da ghiaccio galleggiante che va e viene, ed è circondato da terre che si sciolgono e lo inondano di acqua dolce. Poiché è così difficile raggiungerlo e misurare le cose direttamente, gli scienziati hanno cercato di indovinare quanto bene questo polmone ghiacciato stia funzionando. Usano due modi principali per indovinare: guardando l'acqua stessa (dal basso verso l'alto) o guardando l'aria sopra di essa (dall'alto verso il basso). Questo articolo riguarda l'approccio "top-down", che è come cercare di capire quanto una persona abbia mangiato misurando quanto è l'aria che ha espirato, piuttosto che pesando i suoi avanzi.
I ricercatori in questo studio hanno deciso di dare un nuovo sguardo alla dieta di carbonio dell'Oceano Artico per gli anni 2000-2017. Hanno utilizzato un sistema informatico super intelligente chiamato GEOS-Chem-LETKF, che agisce come un grande detective. Questo detective prende le misurazioni della CO2 dalle stazioni aeree in tutto il mondo e lavora a ritroso per capire da dove provenisse quel gas o dove sia andato. Hanno scoperto che l'Oceano Artico è effettivamente un mangiatore vorace di carbonio, agendo come una spugna netta che assorbe la CO2 dall'aria. In media, durante quei 18 anni, l'oceano ha assorbito circa 56,0 ± 8,0 TgC yr-1 di carbonio. Questo è molto più della loro "migliore ipotesi" iniziale (chiamata stima a priori) di 30,19 ± 13,8 TgC yr-1, suggerendo che l'oceano sia ancora più utile nel raffreddare il pianeta di quanto si pensasse in precedenza.
Ma ecco il colpo di scena nella storia: il lavoro del detective dipende interamente dagli indizi di cui dispone. Il team si è reso conto che la loro ipotesi "top-down" era fortemente influenzata da un numero molto piccolo di stazioni aeree situate nell'estremo nord. Per testare questo, hanno giocato a un gioco di "e se". Hanno eseguito nuovamente il loro modello informatico, ma questa volta hanno fatto finta che certe stazioni non esistessero. Quando hanno rimosso i dati da una stazione ad Alert, in Canada (ALT), la quantità stimata di carbonio che l'oceano ha mangiato è scesa drasticamente di 31 ± 7,3 TgC yr-1. È stato come se il detective improvvisamente avesse dimenticato un indizio fondamentale e avesse pensato che l'oceano stesse mangiando molto meno di quanto in realtà faccia. D'altro canto, quando hanno rimosso i dati da una stazione a Tiksi, in Russia (TIK), la stima è effettivamente aumentata di 3,2 ± 9,0 TgC yr-1.
L'articolo suggerisce che l'attuale rete di stazioni aeree nell'Artico è troppo rada per essere pienamente affidabile. È come cercare di risolvere un mistero con solo due o tre testimoni; se uno di loro smette di parlare o dà una storia diversa, l'intera soluzione cambia. Gli autori sottolineano che la stazione di Tiksi ha già smesso di riportare dati dopo il 2018, il che è un problema perché le loro simulazioni mostrano che era un pezzo fondamentale del puzzle per comprendere come diverse parti dell'Artico, come il Mare di Barents e la Piattaforma di Beaufort, stiano gestendo il carbonio. Sebbene lo studio confermi che l'Artico sia un importante pozzo di assorbimento di carbonio, avverte che senza espandere la rete di stazioni aeree per avere più occhi sul cielo, le nostre stime su quanto esattamente venga assorbito il carbonio rimarranno incerte. L'oceano sta facendo il suo lavoro, ma abbiamo bisogno di strumenti migliori per misurare esattamente quanto bene lo stia facendo.
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