Il ruolo dei fiumi nella diffusione del carbonio dagli ecosistemi terrestri
I modelli del sistema Terra (ESM, Earth system models) simulano l’interazione tra il ciclo del C e il sistema climatico su scala globale e sono in grado di prevedere come le emissioni di anidride carbonica (CO2) originate da attività umane incrementino la concentrazione di CO2 nell’atmosfera, oltre al modo in cui ciò incida sui cambiamenti climatici. Gli ESM comprendono più componenti per l’atmosfera, gli oceani e gli ecosistemi terrestri. Il componente terrestre dell’ESM simula lo scambio di C, acqua ed energia tra l’atmosfera e gli ecosistemi terrestri, ma non le diffusioni laterali di C attraverso la rete fluviale, dal terreno all’oceano. Questo scambio di C è importante perché consente agli scienziati di comprendere appieno gli effetti delle emissioni di CO2 prodotte da attività umane sulle concentrazioni di CO2 nell’atmosfera e, di conseguenza, sul riscaldamento climatico. Modelli ottimizzati Come parte del regime di sovvenzioni tramite borse di studio individuali Marie Skłodowska-Curie, il progetto C-LEAK di Orizzonte 2020, finanziato dall’UE, si è occupato di colmare questa lacuna. I ricercatori hanno valutato l’impatto dei flussi laterali di C sul bilancio di CO2 antropogenica impiegando un approccio meccanicistico. Disporre di stime delle diffusioni laterali di C provenienti dagli ecosistemi terrestri è essenziale in quanto rientrano nello stesso ordine di grandezza delle stime dei pozzi di assorbimento terrestre del C e, pertanto, rappresentano un importante processo nel bilancio terrestre del C. «Se vogliamo prevedere la forza futura dei pozzi di assorbimento terrestre del C, che determinerà la quantità di emissioni di CO2 antropogenica che si accumulerà nell’atmosfera e contribuirà al riscaldamento globale, è necessario prendere in considerazione le diffusioni laterali di C», spiega il dott. Ronny Lauerwald, ricercatore del progetto. Per bilancio del C si intende la differenza tra i flussi di C in entrata e in uscita da un sistema specifico. Il bilancio terrestre del C è controllato da vari fattori che influenzano l’assorbimento e le fuoriuscite di C, quali, ad esempio, l’assorbimento netto di CO2 da parte della vegetazione terrestre, i flussi in uscita di CO2 originati dalla decomposizione del C organico e le diffusioni laterali di C attraverso la rete fluviale o prodotte dalla rimozione del C mediante la raccolta di colture o di legname dalle foreste. Migliori previsioni climatiche I ricercatori hanno aggiornato due modelli di superficie terrestre per rappresentare chiaramente le diffusioni laterali di C dagli ecosistemi terrestri attraverso la rete delle acque interne. «I risultati di questo sviluppo di modelli si sono concretizzati con ORCHILEAK, una nuova versione del modello di superficie terrestre francese ORCHIDEE, e con ULES-DOCM, una nuova versione del modello di superficie terrestre britannico JULES», sottolinea il dott. Ronny Lauerwald. Gli scienziati hanno utilizzato questi modelli per analizzare gli effetti delle diffusioni laterali di C sui bilanci del C negli ecosistemi terrestri. «I due modelli sono stati inoltre impiegati per analizzare gli effetti dei fattori diretti (ad es. cambiamenti di uso del suolo) e indiretti (ad es. cambiamenti climatici e concentrazioni atmosferiche di CO2 in aumento) su queste diffusioni laterali di C. A tal fine, sono state eseguite simulazioni su scala regionale (bacino dell’Amazzonia) e globale», spiega il dott. Lauerwald. C-LEAK ha migliorato la rappresentazione dei bilanci terrestri del C e migliorerà le future previsioni sull’accumulazione di emissioni di CO2 antropogenica nella biomassa, nei terreni e nell’atmosfera. Il dott. Lauerwald conclude: «Nel lungo periodo, questo lavoro contribuirà a migliorare le previsioni climatiche».
Parole chiave
C-LEAK, carbonio (C), anidride carbonica (CO2), modello, diffusione laterale di C, pozzo di assorbimento, modelli del sistema Terra (ESM), cambiamenti climatici
