L'oceano ha rimosso circa un terzo della CO₂ antropogenica emessa in atmosfera a partire dalla Rivoluzione Industriale e rappresenta quindi uno dei più grandi “serbatoi” di carbonio in natura. Capire i processi che controllano lo scambio di carbonio tra oceano ed atmosfera è un elemento chiave per stabilire proiezioni accurate sugli effetti del cambiamento climatico e l’impatto che questo può avere sulla società.

Un nuovo studio, pubblicato su Nature Communications, dimostra l’importanza di un gruppo di fitoplancton marino, i coccolitoforidi, nella regolazione dei livelli di CO₂ in atmosfera. La ricerca è stata condotta da un team internazionale di esperti provenienti da cinque diversi paesi, tra cui il Prof. Alessandro Incarbona del DiSTeM. I dati raccolti durante una crociera nell’Oceano Pacifico, lungo un transetto di stazioni tra le Isole Hawaii e l’Alaska, suggeriscono che lo scambio di carbonio tra oceano ed atmosfera è quasi esclusivamente modulato dai coccolitoforidi. Queste minuscole alghe, che misurano meno di un centesimo di millimetro, vivono nello strato più superficiale dell’oceano e producono delle elaborate placche di carbonato di calcio (CaCO₃) il cui accumulo forma alcune rocce, come le bianche scogliere di Dover o le marne della scala dei turchi.

Lo studio mostra che il 90% circa della produzione di CaCO₃ nella porzione superficiale dell’oceano è dovuto ai coccolitoforidi, indicando un ruolo guida nel controllo delle reazioni chimiche e dei livelli di CO₂, rispetto ad altri gruppi planctonici. Però, una larga porzione di CaCO₃ è disciolta velocemente nella parte più alta della colonna d’acqua dell’oceano, dove il carbonio è velocemente scambiato con l’atmosfera. “Questa consistente dissoluzione in superficie spiega l’apparente discrepanza rispetto alle stime di CaCO₃ provenienti da osservazioni satellitari e modelli biogeochimici” spiegano i ricercatori, che suggeriscono che “questo sia un processo chiave per capire il ruolo del plancton nella regolazione dei livelli di CO₂ atmosferica. Per esempio, considerando che una maggiore dissoluzione incrementerebbe la capacità dell’acqua di “tenere” molecole di CO₂”.

I ricercatori concludono che “la dissoluzione di così tanto CaCO₃ vicino alla superficie dell’oceano dimostra che lo scambio di carbonio tra oceano ed atmosfera è molto più complicato di quanto immaginato in precedenza. Sarà difficile prevedere quanto carbonio sarà assorbito dagli oceani in futuro, fin quando non avremo meglio compreso i meccanismi che governano la dissoluzione superficiale”.

Ziveri, P., Gray, W. R., Anglada-Ortiz, G., Manno, C., Grelaud, M., Incarbona, A., Rae, J. W. B., Subhas, A. v, Pallacks, S., White, A., Adkins, J. F., & Berelson, W. (2023). Pelagic calcium carbonate production and shallow dissolution in the North Pacific Ocean. Nature Communications, 14(1), 805. https://doi.org/10.1038/s41467-023-36177-w

Keywords: coccolithophores; CO₂; Pacific Ocean; Climate change.