L’influenza di piante, insetti e suolo sui cambiamenti climatici nell’Artico
I composti organici volatili biogenici (COVB) sono molecole gassose rilasciate principalmente dalla vegetazione. «Esistono migliaia di BVOC diversi», spiega Riikka Rinnan, ricercatrice principale del progetto TUVOLU, attiva presso l’Università di Copenhagen in Danimarca. «Non si tratta di gas a effetto serra, quanto piuttosto di gas che reagiscono rapidamente con altri componenti presenti nell’aria.» Gli scienziati stanno scoprendo che queste reazioni possono esercitare ripercussioni sul nostro clima: ad esempio, incrementare la produzione di ozono, un gas a effetto serra, e prolungare il ciclo vitale del metano, un altro di questi gas. Le interazioni tra BVOC sono inoltre in grado di produrre particelle di aerosol, che possono alimentare le nubi.
Cambiamenti nella vegetazione, epidemie di insetti e permafrost
Il progetto TUVOLU, sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca, ha analizzato le modalità con cui le emissioni di BVOC potrebbero variare negli ecosistemi artici, che costituiscono un’area di studio critica in quanto questa regione si sta riscaldando più rapidamente rispetto alla media globale. «Questo riscaldamento sta causando grandi cambiamenti nella vegetazione dell’Artico», osserva Rinnan. «Volevamo scoprire come ciò fosse in grado di influire sui livelli di BVOC e se il disgelo del permafrost potesse risultare rilevante in tal senso.» Il progetto ha inoltre analizzato il ruolo svolto dalle epidemie di insetti nella regione artica. Con l’aumento delle temperature, infatti, possono innalzarsi anche i tassi di sopravvivenza degli insetti e molte piante producono e rilasciano BVOC specifici per proteggersi dai loro attacchi. Un elemento chiave del progetto è stato costituito dal lavoro sul campo messo in atto in Groenlandia, Norvegia e Svezia. «Ci siamo avvalsi di elicotteri per trasportare apparecchiature molto costose, come gli spettrometri di massa, in condizioni davvero difficili e impegnative», aggiunge Rinnan. Le attrezzature sono state utilizzate per misurare le temperature della vegetazione e i gas BVOC, nonché per prelevare i campioni e portarli in laboratorio. «I campioni di permafrost, ad esempio, sono stati raccolti nell’Artico per essere spediti congelati e venire quindi sciolti in laboratorio», spiega Rinnan. «In tal modo siamo riusciti a misurare i fenomeni in atto durante lo scongelamento del permafrost. Per di più, abbiamo effettuato la modellizzazione al computer per ottenere un quadro dell’intera regione artica.»
Sensibilità alla temperatura e produzione di BVOC
Il progetto ha messo in connessione con successo la sensibilità alla temperatura con la produzione di BVOC. «Combinando le immagini termiche delle foglie con i dati sui BVOC che abbiamo raccolto, siamo riusciti a dimostrare che la vegetazione nella tundra artica è molto sensibile alla temperatura», osserva Rinnan. «Abbiamo potuto constatare che le emissioni di BVOC incrementano bruscamente secondo un andamento in linea con l’aumentare della temperatura.» Una scoperta sorprendente riguarda il forte impatto che gli insetti possono esercitare sul rilascio di BVOC. «Molti BVOC sono progettati come deterrenti per gli insetti e vengono rilasciati solo sotto attacco», spiega Rinnan. «Abbiamo scoperto che le epidemie di insetti ad alta intensità, spesso favorite da climi più caldi, possono influenzare in modo significativo i livelli di BVOC.» Il team è tuttora al lavoro al fine di ottenere informazioni dai campioni di permafrost. Rinnan aggiunge che gli attuali modelli sui BVOC tendono a non tenere conto né degli insetti né del suolo, un aspetto che è necessario prendere in considerazione, come dimostrato dal progetto TUVOLU.
La modellizzazione dei cambiamenti climatici nell’Artico
Il progetto ha senza dubbio contribuito a mettere in evidenza quanto sia complessa la modellizzazione dei cambiamenti climatici nell’Artico, aprendo nuovi percorsi di ricerca. «Le domande a cui trovare una risposta sono ancora molte», afferma Rinnan. «Ad esempio, in che modo gli aumenti del livello di CO2 influiscono sulle emissioni di BVOC?» Un altro importante filone di ricerca è quello che concerne il ruolo rivestito dal suolo. «Sembra che i terreni tendano ad assorbire i BVOC, piuttosto che a produrli», osserva Rinnan. «Si tratta di un tema scottante, su cui stiamo continuando a lavorare. Se vogliamo iniziare a percorrere la strada della mitigazione, dobbiamo innanzitutto rispondere a tutte queste domande», conclude la ricercatrice.
Parole chiave
TUVOLU, piante, insetti, Artico, cambiamenti climatici, vegetazione, permafrost