Expanding seaweed farming poses new risks to the ozone layer

Per decenni, il mondo ha osservato guarire lo strato di ozono. Questo scudo invisibile, situato in alto nell'atmosfera, protegge la vita sulla Terra assorbendo i raggi ultravioletti più nocivi del sole. Il suo recupero è seguito a un accordo globale per interrompere la produzione di specifiche sostanze chimiche industriali che lo stavano lacerando. Ora, mentre il pianeta cerca nuovi modi per combattere il cambiamento climatico, una soluzione diversa sorge dal mare: vaste fattorie di alghe. Questi raccolti sottomarini sono celebrati per la loro capacità di assorbire il carbonio dall'aria e fornire cibo e materiali per una popolazione in crescita. Ma mentre gli scienziati osservano più da vicino questa soluzione verde, stanno scoprendo un costo nascosto che potrebbe annullare i progressi fatti sullo strato di ozono. La preoccupazione si concentra su gas minuscoli e a breve durata che le alghe rilasciano naturalmente. Sebbene questi gas svaniscano rapidamente, sono incredibilmente efficienti nel distruggere l'ozono quando raggiungono l'alta atmosfera.

Un nuovo studio porta questo rischio nascosto in primo piano, chiedendosi cosa accadrebbe se espandessimo l'allevamento di alghe alle massicce scale attualmente proposte per la sostenibilità globale. I ricercatori non si sono limitati a ipotizzare; hanno costruito un modello dettagliato dell'atmosfera terrestre e lo hanno alimentato con nuovi dati su quanto gas le fattorie di alghe potrebbero rilasciare nei prossimi decenni. Hanno testato tre diversi percorsi per il futuro: una crescita costante e moderata che segue l'attuale tendenza, un'espansione più rapida guidata dalle ambizioni dell'economia blu, e uno scenario di crescita massima e altamente aggressivo. I risultati sono stati sorprendenti. Sotto il percorso moderato, il recupero dello strato di ozono rallenterebbe significativamente entro la fine del secolo. Sotto gli scenari più rapidi, il danno sarebbe grave e veloce. Nel caso più aggressivo, lo strato di ozono sopra l'Antartide potrebbe tornare ai livelli peggiori del "buco dell'ozono" storico dei primi anni 2000 entro il 2060. A differenza del vecchio buco dell'ozono, che era un evento stagionale limitato alle regioni polari, questo nuovo assottigliamento si diffonderebbe in tutto il globo e persisterebbe tutto l'anno.

La storia inizia con le alghe stesse. Le alghe non sono solo piante passive; sono fabbriche viventi che producono una varietà di gas. Quando le alghe sono stressate dalla luce solare intensa, dai cambiamenti della temperatura dell'acqua o dal venire mangiate da piccole creature marine, rilasciano alogeni a breve durata. Questi sono gas contenenti bromo e cloro che sono naturalmente presenti nell'oceano, ma che di solito vengono rilasciati in piccole quantità. Due di questi gas, il bromoformio e il dibromometano, sono particolarmente potenti. Una volta che fluttuano verso l'alto nella stratosfera, si decompongono e rilasciano atomi di bromo. Un singolo atomo di bromo può distruggere migliaia di molecole di ozono, agendo come una minuscola e implacabile gomma. Per anni, gli scienziati sapevano che le algano selvatiche rilasciavano questi gas, ma le quantità erano piccole rispetto alle sostanze chimiche industriali vietate decenni fa. La domanda era se trasformare l'oceano in un enorme paesaggio agricolo avrebbe alterato l'equilibrio.

Per rispondere a questo, il team ha raccolto dati su quanto gas rilasciano diversi tipi di alghe. Hanno esaminato le misurazioni di decine di studi, coprendo molte specie e condizioni. Hanno scoperto che la quantità di gas rilasciata varia enormemente a seconda della specie e dell'ambiente. Alcune alghe sono molto più prolifiche nell'emissione rispetto ad altre. Utilizzando questi dati, hanno calcolato quanto gas verrebbe rilasciato se l'allevamento di alghe crescesse ai ritmi attualmente discussi dai decisori politici. Sono partiti dal tasso di crescita storica di circa il sei per cento all'anno, che è stato il trend degli ultimi due decenni. Hanno poi immaginato uno scenario in cui quel tasso raddoppiava al dodici per cento, e un terzo scenario in cui saltava al venti per cento, un ritmo che spingerebbe l'allevamento ai limiti estremi di ciò che l'oceano può sostenere.

I ricercatori hanno poi inserito questi numeri di emissione in un sofisticato modello di sistema terrestre, una potente simulazione al computer che imita le complesse interazioni tra l'oceano, l'atmosfera e le reazioni chimiche. Hanno eseguito la simulazione dal presente fino alla fine del secolo. Il modello ha mostrato che anche lo scenario di crescita moderata avrebbe un impatto misurabile. Entro la fine degli anni 2090, il recupero dello strato di ozono sarebbe significativamente ritardato, con i livelli di ozono antartico che non tornerebbero al loro stato precedente al danno. Tuttavia, gli scenari di crescita più rapida dipingevano un quadro molto più cupo. Se l'allevamento si fosse espanso del dodici per cento all'anno, lo strato di ozono avrebbe iniziato a declinare nuovamente, scendendo sotto i minimi storici entro gli anni 2090. Se fosse stato raggiunto il tasso di crescita del venti per cento, il danno sarebbe stato rapido e catastrofico. Il modello mostrava lo strato di ozono sopra l'Antartide scendere al di sotto dei suoi livelli peggiori mai registrati entro il 2060.

Ciò che rende questa scoperta particolarmente allarmante è l'entità del danno. Il storico buco dell'ozono era un fenomeno stagionale, che appariva soprattutto in primavera sopra il Polo Sud. L'assottigliamento guidato da queste nuove emissioni di alghe sarebbe diverso. Non sarebbe confinato ai poli o a un periodo specifico dell'anno. Il modello mostrava l'assottigliamento dello strato di ozono diffondersi alle medie latitudini, dove vivono miliardi di persone, e persistere durante tutto l'anno. Ciò porterebbe a un aumento significativo della quantità di radiazioni ultraviolette che raggiungono la superficie terrestre. Lo studio ha calcolato che, nello scenario di crescita più elevata, l'eccesso di radiazioni che raggiungono il suolo sarebbe paragonabile, o addirittura superiore, ai livelli visti durante il picco del buco dell'ozono antartico. Questo aumento non sarebbe solo un numero su un grafico; si tradurrebbe in un maggiore rischio di tumori della pelle, cataratte e danni alla vita marina e alle colture in regioni che sono state in gran parte risparmiate da un'esposizione così intensa.

I ricercatori sono stati attenti a sottolineare che le loro stime potrebbero essere in realtà conservative. Si sono concentrati solo sui due gas più comuni, bromoformio e dibromometano, ma le alghe rilasciano anche altri gas che depletano l'ozono che non sono stati inclusi nel calcolo. Hanno inoltre assunto che i tipi di alghe coltivate rimangano simili a quelli coltivati oggi. Tuttavia, se l'industria si spostasse verso specie che sono note per rilasciare ancora più gas, o se il cambiamento climatico stressasse le alghe causando un maggiore rilascio, il problema potrebbe essere peggiore di quanto previsto. Inoltre, lo studio ha assunto che l'allevamento avverrebbe in zone specifiche, ma se si espandesse in nuove aree o se la composizione delle specie cambiasse includendo varietà ad alta emissione come l'Asparagopsis, le emissioni potrebbero subire un'impennata.

Il documento conclude che, sebbene l'allevamento di alghe offra grandi promesse per la mitigazione climatica e la sicurezza alimentare, esso comporta un serio rischio involontario per lo strato di ozono. La scala della proposta espansione è sufficientemente grande da minacciare il tanto faticosamente conquistato recupero dello scudo di ozono. Lo studio suggerisce che esiste un limite a quanto si possono allevare alghe senza causare danni globali. Se le emissioni derivanti dall'allevamento di alghe superassero due o tre volte i livelli naturali di fondo attuali, lo strato di ozono potrebbe iniziare a deteriorarsi nuovamente. Questo non significa che l'allevamento di alghe debba fermarsi, ma significa che l'industria non può crescere senza controllo. Scelte strategiche su quali specie coltivare, dove posizionare le fattorie e quanto velocemente espandersi saranno critiche. I ricercatori invocano un monitoraggio attento e una pianificazione proattiva per garantire che la soluzione a una crisi ambientale non diventi la causa di un'altra. I raccolti verdi dell'oceano potrebbero nutrire il mondo, ma solo se li gestiamo con una chiara comprensione del delicato equilibrio chimico con cui interagiscono.