Protossido di azoto nell'Oceano Pacifico

L'acidificazione dell'Oceano Pacifico nel nord del Giappone sta aumentando il tasso di produzione naturale di N₂O, un gas serra che impoverisce l'ozono. Questo è il risultato di uno studio, condotto congiuntamente da scienziati dell'EPFL, dell'Istituto di tecnologia di Tokyo e dell'Agenzia giapponese per la scienza e la tecnologia marina-terrestre.

Le crescenti emissioni di CO₂ di oggi stanno cambiando i livelli di pH degli oceani, rendendoli più acidi. Possiamo già vedere gli effetti dannosi nelle barriere coralline. Tuttavia, anche altri processi chimici - il cui impatto ambientale non è completamente noto - sono interessati. Uno studio pubblicato nel Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS) (1) nel 2011 ha suggerito che l'acidificazione degli oceani sta riducendo la velocità con cui viene prodotto il protossido di azoto (N₂O), un gas serra che riduce l'ozono (noto anche come gas esilarante) naturalmente. Sulla base di questo studio, si pensava che l'acidificazione diminuisse il tasso di produzione naturale di N₂O. Tuttavia, una nuova ricerca condotta congiuntamente dagli scienziati dell'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), dell'Istituto di tecnologia di Tokyo e dell'Agenzia giapponese per la scienza e la tecnologia marina-terrestre (JAMSTEC) ha scoperto che il processo sembra funzionare anche al contrario.

Dopo aver effettuato misurazioni nell'Oceano Pacifico, al largo delle coste del Giappone, tra il 2013 e il 2016, Il team di ricerca ha scoperto che nella regione subartica del Pacifico - vicino all'Hokkaido e alle Isole Curili - il pH più basso dell'acqua sta causando un aumento significativo della produzione di N₂O. Inoltre, gli scienziati hanno concluso che se i livelli di pH continuassero a scendere al ritmo attuale, o 0,0051 unità / anno - supponendo che non vi sia alcuna riduzione delle emissioni di CO₂ - il tasso di produzione di N₂O in quella parte del Pacifico potrebbe aumentare dal 185% al 491% entro il 2100 e l'effetto dei gas serra dell'N₂O sarebbe di 298 volte maggiore di quello della CO₂. Lo studio è stato appena pubblicato su Nature Climate Change. (2)

Gli scienziati hanno raccolto campioni in cinque diversi siti al largo delle coste del Giappone, dalla regione subartica alla regione subtropicale. Quindi hanno abbassato i livelli di pH dei campioni, innescando il processo naturale in base al quale i microbi nell'acqua convertono l'ammonio in nitrato, che genera N₂O come sottoprodotto. I campioni hanno mostrato una riduzione del tasso di conversione da ammonio a nitrato, come nello studio PNAS, ma anche un aumento della produzione di N₂O. Questa differenza può essere dovuta all'impatto del pH sui meccanismi biochimici associati alla produzione di N₂O.

Il dottor Florian Breider, (3) autore principale dello studio e capo del Central Environmental Laboratory (CEL) dell'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), afferma: «il nostro studio fornisce ulteriori prove del fatto che l'aumento delle emissioni di CO₂ sta interrompendo i cicli biogeochimici naturali, che sono altamente sensibili ai cambiamenti nell'ambiente. Tuttavia, le nostre conclusioni sono valide solo per la parte del Pacifico che abbiamo esaminato. Sono necessarie ulteriori ricerche per verificare se lo stesso processo si sta concretizzando in altre parti del mondo.»

Il dottor Florian Breider, che è un biogeochimico di formazione e docente all'EPFL, ritiene che sviluppando modelli di questo processo che tengano conto di tutte le variabili ambientali, gli scienziati potrebbero ottenere informazioni importanti per orientare la ricerca futura. Inoltre, egli suggerisce che i modelli si rivolgono ad altri composti oltre a N₂O, poiché molti processi sono ancora sconosciuti. «Il nostro studio dimostra che nelle giuste condizioni, un gas serra può aumentare la produzione di un altro, più dannoso. Quindi è essenziale continuare a condurre ricerche in questo settore», afferma Breider.

Riferimenti:

(1) Global declines in oceanic nitrification rates as a consequence of ocean acidification

(2) Acceleration of global N2O emissions seen from two decades of atmospheric inversion

(3) Florian Breider

Descrizione foto: partenza per il campionamento nell'Oceano Pacifico al largo delle coste del Giappone. - Credit: Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Nitrous oxide emissions set to rise in the Pacific Ocean