Le carote di ghiaccio indicano anche emissioni di metano più elevate di quanto precedentemente ritenuto

Le carote di ghiaccio indicano anche emissioni di metano più elevate di quanto precedentemente ritenuto
Vasilii Petrenko carica un nucleo di ghiaccio nella camera di fusione per l'estrazione di aria antica intrappolata.
(Xavier Fain / U. Rochester)

Gli esseri umani stanno probabilmente contribuendo con più metano all'atmosfera attraverso l'uso e l'estrazione di combustibili fossili rispetto a quanto gli scienziati precedentemente ritenevano, riportano i ricercatori.

Scoprono anche che il rischio che il riscaldamento scateni il rilascio di metano dai grandi bacini naturali di carbonio antico sembra essere basso.

In 2011 un team di ricercatori guidati da Vasilii Petrenko, un assistente professore di scienze della terra e dell'ambiente presso l'Università di Rochester, ha trascorso sette settimane in Antartide raccogliendo e studiando campioni 2,000-libbra di carote glaciali di ghiaccio che risalgono a circa 12,000 anni.

L'antica aria intrappolata all'interno del ghiaccio ha rivelato sorprendenti nuovi dati sul metano che possono aiutare a informare i responsabili delle politiche quando prendono in considerazione modi per ridurre il riscaldamento globale.

"... le emissioni di metano di origine antropica (prodotta dall'uomo) sono ancora più grandi di quanto si pensasse ..."

I ricercatori riportano i loro risultati in Natura.

"I nostri risultati suggeriscono che le emissioni di metano di origine antropica (prodotta dall'uomo) sono ancora più grandi di quanto si pensasse in precedenza", afferma Petrenko. "Questo significa che abbiamo ancora più influenza per combattere il riscaldamento globale, frenando le emissioni di metano dal nostro uso di combustibili fossili".

L'atmosfera odierna contiene metano che viene emesso in modo naturale - dalle zone umide, incendi, o foci oceaniche e terrestri - e metano emesso da attività umane come l'estrazione e l'uso di combustibili fossili, allevando bestiame e generando discariche, con il metano emesso dall'uomo che conta per cento 60 o più del totale.

Gli scienziati sono in grado di misurare con precisione il livello totale di metano nell'atmosfera e come questo è cambiato negli ultimi decenni.

La sfida? Abbattere questo totale nelle fonti specifiche.

"Sappiamo molto poco di quanto il metano provenga da diverse fonti e di come questi siano cambiati in risposta alle attività industriali e agricole oa causa di eventi climatici come la siccità", dice Hinrich Schaefer, scienziato dell'atmosfera presso l'Istituto nazionale di acqua e atmosfera Ricerca (NIWA) in Nuova Zelanda, dove si è svolta una parte fondamentale dell'elaborazione del campione.

"Questo rende difficile capire quali fonti dovremmo indirizzare specificamente per ridurre i livelli di metano", afferma Schaefer.

Gli scienziati possono utilizzare misure di diversi isotopi di metano (molecole di metano con atomi di massa leggermente diversa) per impronte digitali di alcune delle fonti. Ma anche questo approccio non funziona sempre perché le "firme" degli isotopi di alcune fonti possono essere molto simili.

Ad esempio, il metano fossile è il metano emesso dagli antichi giacimenti di idrocarburi, che si trovano tipicamente in siti ricchi di combustibili fossili. Il metano fossile che fuoriesce naturalmente da questi siti - "metano geologico" - ha una firma isotopica identica al metano fossile emesso quando gli esseri umani perforano pozzi di gas.

Separare le fonti naturali e antropogeniche e stimare quanto emettono gli esseri umani si è quindi dimostrato difficile.

Per comprendere meglio le componenti naturali e antropogeniche del metano fossile, Petrenko e il suo team si sono rivolti al passato.

Il laboratorio di Petrenko è dedicato alla comprensione di come i gas serra naturali e prodotti dall'uomo rispondono ai cambiamenti climatici. Analizzano il modo in cui i cambiamenti climatici del passato hanno interessato i gas serra nel tempo e i modi in cui questi gas potrebbero reagire alle temperature del riscaldamento future.

In questo caso, Petrenko e collaboratori, hanno studiato le registrazioni atmosferiche del passato utilizzando carote di ghiaccio estratte dal ghiacciaio di Taylor in Antartide. Questi nuclei risalgono a circa 12,000 anni.

Ogni anno nevica in Antartide, lo strato di neve attuale pesa sullo strato precedente, compattando per centinaia o migliaia di anni per formare strati di ghiaccio. Questi strati di ghiaccio contengono bolle d'aria, che sono come minuscole capsule del tempo; utilizzando pompe per vuoto e camere di fusione, i ricercatori sono in grado di estrarre l'antica aria contenuta in queste bolle e studiare le composizioni chimiche dell'antica atmosfera.

"Tornando prima di qualsiasi attività antropogenica - prima della rivoluzione industriale - semplifica il quadro ..."

Gli umani non hanno iniziato a utilizzare i combustibili fossili come fonte di energia primaria fino alla rivoluzione industriale nel 18esimo secolo. Per questo motivo, i nuclei di ghiaccio 12,000-year-old non contengono metano fossile proveniente da attività umane; i livelli di metano fossile sono basati esclusivamente sul metano emesso da fonti naturali.

Le emissioni geologiche naturali del metano del passato si pensa siano oggi paragonabili alle emissioni naturali, quindi lo studio delle carote di ghiaccio consente ai ricercatori di misurare molto accuratamente questi livelli, separati dalle loro controparti antropogeniche.

"Ritornare prima di qualsiasi attività antropogenica - prima della rivoluzione industriale - semplifica il quadro e ci consente di stimare le fonti geologiche naturali in modo molto accurato", afferma Petrenko.

I livelli geologici naturali del metano misurati dal gruppo di ricerca erano da tre a quattro volte inferiori rispetto ai numeri precedentemente stimati. Se le emissioni di metano geologico naturale sono inferiori alle attese, le emissioni di metano fossile antropogeniche devono essere superiori alle stime di Petrenko superiori al 25 o più.

Lo studio suggerisce anche che il rischio di rilascio di metano dai naturali giacimenti di carbonio antichi è inferiore a quanto si pensasse in precedenza. Gli scienziati hanno sollevato la possibilità che il riscaldamento globale possa liberare il metano da serbatoi di carbonio antichi molto grandi come il permafrost e gli idrati di gas - forme simili al ghiaccio di metano nei sedimenti sul fondo dell'oceano. Questi diventano meno stabili all'aumentare delle temperature.

Se il cambiamento climatico causato dalla combustione di combustibili fossili dovesse innescare grandi emissioni di metano nell'atmosfera da questi vecchi serbatoi di carbonio, ciò porterebbe a un ulteriore riscaldamento.

"Gli antichi campioni di aria rivelano che questo tipo di scenari riguardanti le emissioni naturali di metano non sono così importanti da tenere in considerazione per la pianificazione futura", afferma Petrenko.

"Al contrario, le emissioni di combustibili fossili antropogenici sembrano essere ancora più grandi di quanto pensassimo in precedenza, quindi la riduzione di questi livelli ha una maggiore leva per mitigare il riscaldamento globale", dice.

La National Science Foundation ha sostenuto la ricerca.

Fonte: Università di Rochester

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