Sea Creatures Store Carbon In The Ocean - Potrebbe proteggerli aiutare i cambiamenti climatici lenti?

Sea Creatures Store Carbon In The Ocean - Potrebbe proteggerli aiutare i cambiamenti climatici lenti? Un capodoglio scende per un tuffo al largo di Kaikoura, in Nuova Zelanda. Heidi Pearson, CC BY-ND Heidi Pearson, Università dell'Alaska sud-est

Poiché la prospettiva di effetti catastrofici derivanti dai cambiamenti climatici diventa sempre più probabile, è in corso una ricerca di modi innovativi per ridurre i rischi. Una strategia potenzialmente potente ea basso costo è quella di riconoscere e proteggere i pozzi di carbonio naturali - luoghi e processi che immagazzinano carbonio, tenendolo fuori dall'atmosfera terrestre.

Le foreste e zone umide può catturare e immagazzinare grandi quantità di carbonio. Questi ecosistemi sono inclusi nell'adattamento ai cambiamenti climatici e nelle strategie di mitigazione che I paesi 28 si sono impegnati ad adottare per rispettare l'Accordo sul clima di Parigi. Finora, tuttavia, nessuna politica del genere è stata creata per proteggere lo stoccaggio del carbonio nell'oceano, che è il più grande serbatoio di carbonio della Terra e un elemento centrale del ciclo climatico del nostro pianeta.

Come biologa marina, la mia ricerca si concentra su comportamento, ecologia e conservazione dei mammiferi marini. Ora sto studiando anche come i cambiamenti climatici stiano influenzando i mammiferi marini e come la vita marina possa diventare parte della soluzione.

Sea Creatures Store Carbon In The Ocean - Potrebbe proteggerli aiutare i cambiamenti climatici lenti? Una lontra di mare riposa in una foresta di alghe al largo della California. Nutrendosi di ricci di mare, che mangiano le alghe, le lontre aiutano le foreste di alghe a diffondersi e immagazzinano carbonio. Nicole LaRoche, CC BY-ND

Cos'è il carbonio vertebrato marino?

Gli animali marini possono sequestrare il carbonio attraverso una serie di processi naturali che includono lo stoccaggio di carbonio nei loro corpi, l'espulsione di prodotti di scarto ricchi di carbonio che affondano nelle profondità marine e la fertilizzazione o protezione delle piante marine. In particolare, gli scienziati stanno iniziando a riconoscere che i vertebrati, come pesci, uccelli marini e mammiferi marini, hanno il potenziale per aiutare a bloccare il carbonio dall'atmosfera.

Attualmente sto lavorando con i colleghi di UN Ambiente / GRID-Arendal, un centro del Programma ambientale delle Nazioni Unite in Norvegia, per identificare i meccanismi attraverso i quali i processi biologici naturali dei vertebrati marini potrebbero essere in grado di aiutare a mitigare i cambiamenti climatici. Finora abbiamo trovato almeno nove esempi.

Uno dei miei preferiti è Trophic Cascade Carbon. Cascate trofiche si verificano quando il cambiamento nella parte superiore di una catena alimentare provoca cambiamenti a valle nel resto della catena. Ad esempio, le lontre marine sono i principali predatori del Pacifico settentrionale, che si nutrono di ricci di mare. A loro volta, i ricci di mare mangiano alghe, un'alga bruna che cresce sulle scogliere rocciose vicino alla riva. È importante sottolineare che kelp memorizza il carbonio. Aumentando il numero di lontre marine si riduce la popolazione di ricci di mare, che consente alle foreste di fuco di crescere e intrappolare più carbonio.

Sea Creatures Store Carbon In The Ocean - Potrebbe proteggerli aiutare i cambiamenti climatici lenti? Gli scienziati hanno identificato nove meccanismi attraverso i quali i vertebrati marini giocano un ruolo nel ciclo del carbonio oceanico. GRID Arendal, CC BY-ND

Il carbonio immagazzinato negli organismi viventi è chiamato biomassa di carbonio e si trova in tutti i vertebrati marini. Grandi animali come le balene, che possono pesare fino a 50 e vivere per oltre 200 anni, possono immagazzinare grandi quantità di carbonio per lunghi periodi di tempo.

Quando muoiono, le loro carcasse affondano nel fondo marino, portando con sé una vita di carbonio intrappolato. Questo è chiamato Deadfall Carbon. Sul fondale marino profondo, può essere eventualmente sepolto in sedimenti e potenzialmente rinchiuso dall'atmosfera per milioni di anni.

Le balene possono anche aiutare a intrappolare il carbonio stimolando la produzione di minuscole piante marine chiamate fitoplancton, che usano la luce solare e il biossido di carbonio per fare il tessuto vegetale proprio come le piante sulla terra. Le balene si nutrono in profondità, quindi rilasciano pennacchi fecali ricchi di nutrienti, mentre riposano in superficie, che può fertilizzare il fitoplancton in un processo che gli scienziati marini chiamano il Pompa di balena.

E le balene ridistribuiscono i nutrienti geograficamente, in una sequenza che chiamiamo il Grande nastro trasportatore balena. Assorbono i nutrienti mentre si nutrono alle alte latitudini, quindi rilasciano questi nutrienti durante il digiuno su terreni di riproduzione di bassa latitudine, che sono tipicamente poveri di nutrienti. L'afflusso di sostanze nutritive da prodotti di scarto delle balene come l'urea può aiutare a stimolare la crescita del fitoplancton.

Infine, le balene possono portare nutrienti al fitoplancton semplicemente nuotando attraverso la colonna d'acqua e mescolando i nutrienti verso la superficie, un effetto che i ricercatori chiamano Biomixing Carbon.

Anche la cacca di pesce ha un ruolo nel catturare il carbonio. Alcuni pesci migrano su e giù attraverso la colonna d'acqua ogni giorno, nuotando verso la superficie per nutrirsi di notte e scendere di giorno in acque più profonde. Qui rilasciano pellet fecali ricchi di carbonio che possono affondare rapidamente. Si chiama Twilight Zone Carbon.

Questi pesci possono scendere a profondità di piedi 1,000 o più, e il loro pellet fecale può affondare ancora più lontano. Twilight Zone Carbon può potenzialmente essere bloccato per decine o centinaia di anni perché impiega molto tempo affinché l'acqua a queste profondità possa ricircolare verso la superficie.

La "neve marina" è costituita da pellet fecali e altri frammenti di materiale organico che affondano nelle acque oceaniche profonde, trasportando grandi quantità di carbonio nelle profondità.

Quantificazione del carbonio vertebrato marino

Per trattare il "carbonio blu" associato ai vertebrati marini come un pozzo di carbonio, gli scienziati devono misurarlo. Uno dei primi studi in questo campo, pubblicato su 2010, ha descritto la Whale Pump nell'Oceano Antartico, stimando che una popolazione pre-whaling storica di capodogli 120,000 potrebbe essere intrappolata 2.2 milioni di tonnellate di carbonio all'anno attraverso la cacca della balena.

Un altro studio 2010 ha calcolato che la popolazione globale di pre-whaling di circa 2.5 milioni di balene giganti avrebbe esportato quasi 210,000 tonnellate di carbonio all'anno per l'alto mare attraverso Deadfall Carbon. Questo è equivalente a prendendo all'incirca le auto 150,000 ogni anno.

Uno studio di 2012 ha scoperto che mangiando i ricci di mare, le lontre di mare potrebbero potenzialmente aiutare a intrappolare 150,000 a 22 milioni di tonnellate di carbonio all'anno nelle foreste di alghe. Ancora più sorprendente, uno studio 2013 ha descritto il potenziale per pesci lanuginosi e altri pesci della zona crepuscolare al largo della costa occidentale degli Stati Uniti per archiviare su 30 milioni di tonnellate di carbonio all'anno nei loro pellet fecali.

La comprensione scientifica del carbonio vertebrato marino è ancora agli inizi. La maggior parte dei meccanismi di intrappolamento del carbonio che abbiamo identificato si basano su studi limitati e possono essere perfezionati con ulteriori ricerche. Finora, i ricercatori hanno esaminato le capacità di intrappolamento del carbonio inferiori al 1% di tutte le specie di vertebrati marini.

Sea Creatures Store Carbon In The Ocean - Potrebbe proteggerli aiutare i cambiamenti climatici lenti? L'acqua brunastra alla base del colpo di fortuna di questa megattera è un pennacchio fecale, che può fertilizzare il fitoplancton vicino alla superficie. Le foto scattate con NMFS consentono 10018-01. Heidi Pearson, CC BY-ND

Una nuova base per la conservazione marina

Molti governi e organizzazioni di tutto il mondo stanno lavorando per ricostruire gli stock ittici globali, prevenire la cattura e la pesca illegali, ridurre l'inquinamento e istituire aree protette marine. Se siamo in grado di riconoscere il valore del carbonio vertebrato marino, molte di queste politiche potrebbero essere classificate come strategie di mitigazione dei cambiamenti climatici.

In un passo in questa direzione, la International Whaling Commission ha approvato due risoluzioni in 2018 che hanno riconosciuto il valore delle balene per la conservazione del carbonio. Con l'avanzare della scienza in questo campo, la protezione degli stock di carbonio dei vertebrati marini in definitiva potrebbe diventare parte degli impegni nazionali per ottemperare all'accordo di Parigi.

I vertebrati marini sono preziosi per molte ragioni, dal mantenimento di ecosistemi sani a fornirci un senso di stupore e meraviglia. Proteggerli contribuirà a garantire che l'oceano possa continuare a fornire agli esseri umani cibo, ossigeno, attività ricreative e bellezza naturale, oltre a immagazzinare carbonio.

Steven Lutz, leader del Blue Carbon Program presso GRID-Arendal, ha contribuito a questo articolo.The Conversation

Circa l'autore

Heidi Pearson, professore associato di biologia marina, Università dell'Alaska sud-est

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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