Growing-season Arctic carbon fluxes are changing relatively faster in tundra than in boreal ecosystems
Sulla base di molteplici dataset indipendenti dal 2001 al 2020, questo studio rivela che il rapido riscaldamento artico sta guidando aumenti relativi significativamente più veloci nell'assorbimento di carbonio e nella produttività negli ecosistemi della tundra rispetto alle regioni boreali, sfidando la visione dell'Artico come un pozzo di carbonio uniformemente stabile.
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L'Artico si sta riscaldando a un ritmo che non ha paralleli nel resto del mondo, un fenomeno che sta alterando fondamentalmente il modo in cui la terra respira. Per comprendere cosa stia accadendo, bisogna innanzitutto afferrare l'equilibrio delicato del ciclo del carbonio. Le piante agiscono come i polmoni del pianeta, estraendo anidride carbonica dall'aria per costruire le proprie foglie e i propri steli, un processo noto come fotosintesi. Allo stesso tempo, le piante e il suolo sottostante rilasciano costantemente carbonio nell'atmosfera attraverso la respirazione. Il risultato netto di questo scambio quotidiano determina se un paesaggio agisca come una spugna, assorbendo carbonio, o come una fonte, emettendolo. Per decenni, gli scienziati hanno considerato le vaste foreste e praterie settentrionali come una spugna affidabile, capace di rallentare il ritmo del cambiamento climatico. Tuttavia, con l'aumento delle temperature, le regole di questo scambio si stanno cambiando, e la questione se l'Artico continuerà a immagazzinare carbonio o inizierà a rilasciarlo è diventata uno dei rompicapi ambientali più urgenti della nostra epoca.
Un nuovo studio guidato da ricercatori dell'Istituto Meteorologico Finlandese e dell'Università di Helsinki ha rimosso gli strati di questa complessità per rivelare una verità sorprendente: la tundra gelata sta cambiando molto più velocemente delle foreste a sud. Confrontando due decenni di dati, dal 2001 al 2020, il team ha esaminato come si sia evoluto l'evoluzione del bilancio del carbonio durante la stagione di crescita in tutto l'Artico terrestre. Non si sono affidati a un singolo metodo, ma hanno intrecciato prove indipendenti, tra cui osservazioni satellitari della salute delle piante, modelli informatici addestrati su misurazioni a terra e dati atmosferici che tracciano il carbonio dal cielo. Questo approccio multi-prospettico ha permesso di vedere un quadro chiaro e coerente emergere da quella che prima era una nebbia di incertezza.
I ricercatori hanno scoperto che, sebbene sia la tundra che le foreste boreali stiano diventando più attive, la tundra sta subendo una trasformazione molto più drammatica. Nelle regioni della tundra, basse e prive di alberi, la quantità di anidride carbonica assorbita dalle piante durante i mesi estivi è aumentata di circa il sette o l'otto per cento in media. Al contrario, le più dense foreste boreali a sud hanno registrato un aumento più modesto, di circa il quattro o il cinque per cento. Questa differenza non è solo una questione di scala; riflette un cambiamento fondamentale nel modo in cui questi ecosistemi rispondono al calore. Lo studio ha anche tracciato un segnale specifico emesso dalle piante, un debole bagliore di luce che indica quanto duramente stiano lavorando per compiere la fotosintesi. Questo segnale, noto come fluorescenza della clorofilla indotta dal sole, è aumentato del nove per cento nella tundra, rispetto a solo il cinque per cento nelle foreste, confermando che le piante nel freddo nord stanno effettivamente lavorando più duramente e più velocemente rispetto alle loro controparti meridionali.
Tuttavia, una pianta più attiva non significa automaticamente un miglior pozzo di assorbimento del carbonio. La storia si fa più intricata guardando al carbonio rilasciato nuovamente nell'aria. Mentre il terreno si riscalda, i microbi nel suolo e le piante stesse espirano più carbonio. Lo studio suggerisce che in alcune delle parti più aride e a bassa produttività dell'Artico, come l'arcipelago canadese meridionale, questo rilascio aumentato sta quasi eguagliando la nuova crescita, il che significa che queste aree non stanno diventando spugne di carbonio più forti. In effetti, alcuni di questi paesaggi radi potrebbero persino tendere a diventare fonti nette di carbonio. Eppure, in altre parti della tundra, in particolare nel Canada orientale e nella penisola di Taimyr in Russia, l'ondata di crescita delle piante è così potente da sovrastare l'extra carbonio rilasciato, portando a un significativo rafforzamento della capacità della regione di estrarre carbonio dall'atmosfera.
I ricercatori hanno fatto attenzione a sottolineare che, sebbene la tendenza generale punti verso un maggiore assorbimento di carbonio nella tundra, la situazione non è uniforme in tutto l'Artico. I cambiamenti sono guidati da un complesso mix di fattori, tra cui il tipo di vegetazione, la presenza di permafrost e le condizioni idriche locali. Nelle aree in cui il terreno ghiacciato si sta scongelando, il rilascio di nutrienti può dare alle piante una spinta improvvisa, ma questo stesso scongelamento può anche portare a suoli saturi d'acqua che stressano la vegetazione. Lo studio evidenzia che la tundra non è un'entità singola e monolitica, ma un mosaico di diverse risposte. Alcune aree stanno diventando verdi rapidamente e assorbendo più carbonio, mentre altre faticano a tenere il passo con il riscaldamento.
In definitiva, questo lavoro suggerisce che il ciclo del carbonio artico è in uno stato di rapido mutamento, con la tundra in prima linea sia nel cambiamento che nell'incertezza. Le scoperte sfidano la vecchia visione secondo cui l'intero settore settentrionale sia un pozzo di assorbimento del carbonio stabile e immutabile. Invece, il paesaggio si sta rimodellando, con il nord privo di alberi che reagisce più rapidamente a un mondo che si riscalda rispetto al sud boscoso. Sebbene la tundra stia attualmente assorbendo più carbonio rispetto al passato, lo studio avverte che questo equilibrio è fragile. Il futuro del pozzo di assorbimento del carbonio dell'Artico dipende dalla capacità delle piante di continuare a crescere abbastanza velocemente da compensare il carbonio rilasciato dal suolo che si riscalda, una corsa che si sta giocando su milioni di miglia quadrate di terreno ghiacciato.
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