"La comunità scientifica ha sempre pensato che l'impatto dell'inquinamento atmosferico si sentiva nelle vicinanze di dove si deposita", afferma Athanasios Nenes. "Questo studio dimostra che il ferro può circolare attraverso l'oceano e colpire gli ecosistemi a migliaia di chilometri di distanza."

Per decenni, l'inquinamento atmosferico che si è diffuso dall'Asia orientale verso l'oceano più grande del mondo ha dato il via a una reazione a catena che ha contribuito a far scendere i livelli di ossigeno nelle acque tropicali a migliaia di chilometri di distanza, come mostrano nuove ricerche.

"C'è una crescente consapevolezza che i livelli di ossigeno nell'oceano possono cambiare nel tempo", dice Taka Ito, professore associato al Georgia Institute of Technology. "Una ragione per questo è l'ambiente di riscaldamento: l'acqua calda contiene meno gas. Ma nel Pacifico tropicale, il livello dell'ossigeno sta diminuendo a un ritmo molto più veloce di quello che il cambiamento di temperatura può spiegare ".

Una mappa che mostra come l'inquinamento atmosferico che deposita ferro nell'Oceano Pacifico settentrionale può percorrere migliaia di chilometri di distanza. (Credito: Georgia Tech)Nel rapporto, i ricercatori descrivono come l'inquinamento atmosferico derivante dalle attività industriali abbia aumentato i livelli di ferro e di nutrienti chiave per l'azoto per la vita marina, nell'oceano al largo delle coste dell'Asia orientale. Le correnti oceaniche trasportarono quindi i nutrienti nelle regioni tropicali, dove furono consumati dal fitoplancton fotosintetizzante.

Ma mentre il fitoplancton tropicale può aver rilasciato più ossigeno nell'atmosfera, il loro consumo di nutrienti in eccesso ha avuto un effetto negativo sui livelli di ossigeno disciolto più profondi nell'oceano.

"Se hai una fotosintesi più attiva in superficie, produce più materia organica, e alcuni di essi affondano", dice Ito. "E mentre affonda, ci sono batteri che consumano quella sostanza organica. Come noi respirando ossigeno ed espirando CO₂, i batteri consumano ossigeno nell'oceano sottosuperficie, e c'è una tendenza ad esaurire più ossigeno ".

Questo processo si svolge in tutto il Pacifico, ma gli effetti sono più pronunciati nelle aree tropicali, dove l'ossigeno disciolto è già basso.

Diminuendo dagli 1970

Athanasios Nenes, un professore di Georgia Tech che ha lavorato con Ito nello studio, afferma che la ricerca è la prima a descrivere quanto possa essere lontano l'impatto dell'attività industriale umana.

"La comunità scientifica ha sempre pensato che l'impatto dell'inquinamento atmosferico si avvertisse nelle vicinanze di dove si deposita", afferma Nenes. "Questo studio dimostra che il ferro può circolare attraverso l'oceano e colpire gli ecosistemi a migliaia di chilometri di distanza."

Mentre le prove stavano aumentando il fatto che i cambiamenti climatici globali potrebbero avere un impatto sui livelli futuri di ossigeno, Ito e Nenes furono spronati a cercare una spiegazione sul perché i livelli di ossigeno nei tropici erano diminuiti dagli 1970.

Per capire come ha funzionato il processo, i ricercatori hanno sviluppato un modello che combina la chimica atmosferica, i cicli biogeochimici e la circolazione oceanica. Il loro modello mostra come la polvere inquinata e ricca di ferro che si deposita sul Pacifico settentrionale viene trasportata dalle correnti oceaniche verso est fino al Nord America, lungo la costa e poi a ovest lungo l'equatore.

Nel loro modello, i ricercatori hanno tenuto conto di altri fattori che possono anche influire sui livelli di ossigeno, come la temperatura dell'acqua e la variabilità della corrente oceanica.

Sia a causa del riscaldamento delle acque marine o di un aumento dell'inquinamento da ferro, le implicazioni delle crescenti zone minime di ossigeno sono di vasta portata per la vita marina.

"Molti organismi viventi dipendono dall'ossigeno che si dissolve nell'acqua di mare", dice Ito. "Quindi se diventa abbastanza basso, può causare problemi e potrebbe cambiare habitat per organismi marini".

Non facilmente sostituibile

Occasionalmente, le acque provenienti da aree a bassa concentrazione di ossigeno si gonfiano verso le acque costiere, uccidendo o spostando popolazioni di pesci, granchi e molti altri organismi. Questi "eventi ipossici" possono diventare più frequenti man mano che le zone minime di ossigeno crescono, aggiunge.

L'aumento dell'attività del fitoplancton è un'arma a doppio taglio, secondo Ito.

"Il fitoplancton è una parte essenziale dell'oceano vivente", dice. "Serve come base della catena alimentare e assorbe il diossido di carbonio atmosferico. Ma se l'inquinamento continua a fornire nutrienti in eccesso, il processo di decomposizione impoverisce l'ossigeno dalle acque più profonde e questo profondo ossigeno non viene facilmente sostituito ".

Lo studio si espande anche sulla comprensione della polvere come trasportatore di inquinamento, dice Nenes.

"La polvere è sempre stata attratta da un grande interesse a causa del suo impatto sulla salute delle persone", afferma Nenes. "Questo è davvero il primo studio che mostra che la polvere può avere un enorme impatto sulla salute degli oceani in modi che non abbiamo mai capito prima. Solleva solo la necessità di capire cosa stiamo facendo agli ecosistemi marini che alimentano le popolazioni in tutto il mondo ".

Lo studio, pubblicato su Nature Geoscience, è stato sponsorizzato dalla National Science Foundation, da Georgia Power Faculty Scholar Chair e da Cullen-Peck Faculty Fellowship.

Fonte: Georgia Tech

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