I filtri naturali di microrganismi marini potrebbero non reggere lo scioglimento improvviso degli idrati di metano

Gli oceani più caldi possono portare al rilascio di grandi quantità di metano dai fondali marini, amplificando il riscaldamento climatico

[1 Agosto 2022]

Nelle profondità marine ci sono vasti giacimenti di idrato di metano metano, dove il potente gas serra è intrappolato in una materia simile a ghiaccio misto ad acqua. Da più di 30 anni ci sono diverse preoccupazioni intorno al fatto che il riscaldamento del fondale marino possa causare un rapido rilascio di questo metano che potrebbe raggiungere l’atmosfera, causando un ulteriore e repentino riscaldamento climatico. Fortunatamente, questo idrato di metano si trova soprattutto sotto il fondale marino e sotto centinaia di metri di acqua di mare.

Anche se il riscaldamento sciogliesse questo idrato di metano e rilasciasse gas metano, ci si aspettava che i filtri microbici naturali presenti nel fondale marino distruggessero la maggior parte del metano prima che raggiunga l’acqua di mare aperta. Ma ci sono alcune lacune nella nostra conoscenza di importanti processi del fondale marino. In particolare, gli scienziati si chiedono se il riscaldamento del fondale marino possa essere abbastanza rapido da consentire all’idrato di metano di sciogliersi così velocemente da sopraffar e e alla fine bypassare i filtri microbici naturali.

Christian Stranne del Dipartimento di scienze geologiche della Stockholms Universitiet, spiega che «Lo strato di filtro microbico nel sedimento – lo chiamiamo “transizione solfato-metano”, dove il metano viene rimosso – è alquanto delicato. Lo strato filtrante impiega molti anni per formarsi e raggiungere la massima efficienza di consumo di metano. Il filtro è un essere vivente, fatto di microrganismi che consumano metano in condizioni anaerobiche (senza ossigeno). Il filtro si sposta anche su e giù all’interno del sedimento, a seconda della velocità con cui il metano lo raggiunge».

Stranne è il principale autore del nuovo studio “Anaerobic oxidation has a minor effect on mitigating seafloor methane emissions from gas hydrate dissociation”, pubblicato su Communications Earth & Environment da un team di ricercatori della Stockholms Universitiet e della Linnéuniversitetet che hanno combinato un nuovo modello del comportamento biologico e dei movimenti verticali di questo filtro microbico con i modelli esistenti del comportamento fisico dei sedimenti del fondale marino. Le parti fisiche del modello includono processi come il modo in cui si formano le crepe e su come il metano può risalire attraverso il sedimento dopo che gli idrati di metano si sono sciolti.

Stranne spiega: «Immaginatevi che la quantità di metano che sale attraverso il sedimento aumenti improvvisamente, come potrebbe accadere se l’idrato di metano iniziasse a sciogliersi più velocemente. Possono volerci decenni prima che il filtro si abitui a consumare metano alla nuova velocità. Il nostro nuovo studio dimostra che durante il tempo in cui il filtro non viene ripristinato, una notevole quantità di metano può fuoriuscire oltre il filtro e nell’acqua dell’oceano. Nonostante questa “finestra di opportunità”, il metano proveniente dallo scioglimento degli idrati che raggiunge l’acqua di mare deve affrontare ulteriori processi di distruzione del metano. Questi processi rendono quasi impossibile che il metano sostanziale dallo scioglimento dell’idrato di metano raggiunga l’atmosfera. Tuttavia, come dimostrato in questo studio, gli stessi metodi possono essere applicati ad altre regioni nelle quali il metano rilasciato dal fondo del mare è molto più superficiale ed è più probabile che raggiunga l’atmosfera, come le piattaforme continentali artiche. Gli idrati di metano sono un enorme deposito di carbonio, quindi resta importante capire come interagiscono con i cambiamenti oceanici e, potenzialmente, con l’atmosfera, su scale temporali lunghe e, nel caso del nostro studio, piuttosto brevi. Ora sappiamo che esiste davvero un possibile processo per lo scioglimento degli idrati di metano per bypassare temporaneamente quello che in precedenza si pensava fosse un forte filtro nel sedimento».

Ma il tasso di riscaldamento climatico è una variabile molto importante: «I nostri risultati – conclude Stranne – suggeriscono che se i nostri oceani si riscaldano a un ritmo significativamente inferiore a 1° C ogni 100 anni, il filtro può tenere il passo con il ritmo e rimanere altamente efficiente. Sfortunatamente, rispetto a questo, vediamo tassi di riscaldamento più elevati in alcuni dei nostri oceani».