Rilascio del metano artico

Il rilascio del metano artico è un fenomeno che consiste nel rilascio di questo gas da parte del permafrost e dei mari artici, dentro i quali sono contenute grandi quantità di gas.[1] Si tratta di un processo naturale innescato dal riscaldamento globale che determina a sua volta un ulteriore aumento dell'effetto serra, contribuendo dunque al primo tramite un meccanismo di retroazione positiva.

Caratteristiche modifica

Contributo al cambiamento climatico modifica

 
Camere di PMMA utilizzate per misurare le emissioni di metano e CO2 nelle torbiere di Storflaket nei pressi di Abisko, Svezia settentrionale.

Considerato che il metano è uno dei cosiddetti gas serra[2], il rilascio di questa sostanza dal ghiaccio marino dell'Artico è un fenomeno che contribuisce al riscaldamento globale e che si alimenta per retroazione positiva.

Analisi effettuate nell'Artico siberiano mostrano un aumento del tasso di metano rilasciato dal fondo marino artico[3]; in particolare, tenendo conto solo del permafrost terrestre di questa regione, si è potuto valutare un rilascio di 3,8 teragrammi di metano per anno, significativamente al di sopra delle stime precedenti[4], che erano pari a 0,5 teragrammi per anno.[5]

Si stima che non meno di 1400 petagrammi di carbonio sono attualmente immagazzinati come metano e idrati di metano sotto il permafrost sottomarino artico, e che il 5-10% di quell'area è soggetta a perforazione dei talik aperti. Queste analisi hanno portato N. Shakhova et al. alla conclusione che "[...] fino a 50 petagrammi della quantità stimata d'idrato e immagazzinato sotto il permafrost potrebbe subire un brusco rilascio in qualsiasi momento" e in tal caso si avrebbe un quantitativo di metano dodici volte maggiore rispetto a quello attuale.[6] Per questo motivo, nel 2008, il dipartimento statunitense per l'energia (United States Department of Energy National Laboratories)[7] ha identificato nella potenziale destabilizzazione dei clatrati dell'Artico una possibile concausa influente del brusco cambiamento climatico, e per questo motivo è stata scelta come ricerca prioritaria. Il Climate Change Science Program statunitense ha pubblicato una relazione alla fine di dicembre del 2008, nella quale viene stimata la gravità del rischio dovuto alla destabilizzazione del clatrato, accanto ad altri tre possibili scenari relativi al brusco cambiamento climatico.[8]

Scioglimento del permafrost modifica

  Lo stesso argomento in dettaglio: Permafrost.

Lo scioglimento del ghiaccio artico marino è correlato al riscaldamento delle latitudini settentrionali, il quale provoca la fusione sia del permafrost marino[9] che terrestre.[10] Lawrence et al. suggeriscono che l'attuale e celere fusione del ghiaccio marino potrà produrre un rapido scioglimento del permafrost artico[10][11] con conseguenze sul rilascio del metano[12] e sulla fauna selvatica.[10] È previsto che l'aria fredda che passa oggigiorno sul ghiaccio sarà rimpiazzata, man mano che il ghiaccio si scioglierà, dall'aria più calda che passerà sul mare, riscaldando il permafrost e portando in modo graduale ad uno scioglimento completo dell'Artico, poiché il permafrost lo ricopre quasi completamente.[10]

A sua volta il permafrost sciogliendosi rilascia un'enorme quantità di metano,[13] il quale può essere rilasciato in forma gassosa o trasportato in soluzione nell'acqua dei fiumi contribuendo quindi a velocizzare il processo stesso di scioglimento dei ghiacci.[14] Il New Scientist afferma che "dal momento che i modelli esistenti non includono effetti di retroazione, come il calore generato dalla decomposizione, il permafrost potrebbe sciogliersi molto più velocemente di quanto si era comunemente pensato".[15]

Decomposizione del clatrato modifica

 
L'estinzione di massa del Permiano-Triassico può essere stata causata dal rilascio di metano da parte dei clatrati. Il 96% delle specie marine si estinse.

Il ghiaccio marino e il clima freddo servono a stabilizzare i depositi di metano per la linea costiera, impedendo che la decomposizione del clatrato e il degassamento del metano nell'atmosfera causino un ulteriore riscaldamento. La fusione di questo ghiaccio può rilasciare nell'atmosfera grandi quantità di metano, causando un riscaldamento in un possente ciclo di retroazione.[3][16]

Anche ai livelli esistenti di riscaldamento e fusione della regione artica sono state scoperte esalazioni di metano sottomarino nell'atmosfera legate alla decomposizione del clatrato.[14]

Secondo il monitoraggio portato avanti negli anni 2003-2004 da Shakhova, lo strato superficiale della colonna d'acqua nel Mar Siberiano Orientale e nel Mar di Laptev era supersaturo fino al 2500% rispetto al contenuto medio di metano atmosferico di allora, pari a 1,85 ppm. Le alte concentrazioni anomale di metano disciolto in prossimità del fondale (fino a 154 nM o con una supersaturazione del 4400%) suggeriscono l'influenza di possibili sorgenti sottomarine. In base ai possibili meccanismi di formazione di tali pennacchi (plumes), gli studi effettuati hanno segnalato corrosione termica ed effetti di rilascio di gas dal bassofondo o di gas idrati.[3]

La ricerca condotta nel 2008 nell'artico siberiano ha analizzato il rilascio di metano derivato dal clatrato attraverso perforazioni effettuate nel permafrost del fondo marino.[17]

Gli effetti climatici di un rilascio potenziale di metano dai clatrati oceanici possono essere significativi per periodi di tempo che vanno da mille a centomila anni.[18]

Altre fonti di rilascio del metano artico modifica

Oltre ad essere rilasciato da riserve naturali come permafrost e clatrati sottomarini, il metano può essere rilasciato da talik sottomarini o in seguito a trasporto fluviale e ritiro dei ghiacciai:[14] infatti, un'altra causa di rilascio di questa sostanza è la metanogenesi della biomassa, che una volta scongelata scatena processi di putrefazione.[19]

Note modifica

  1. ^ (EN) A. Anthony Bloom, Paul I. Palmer; Annemarie Fraser; David S. Reay; Christian Frankenberg, Large-Scale Controls of Methanogenesis Inferred from Methane and Gravity Spaceborne Data, in Science, vol. 327, n. 5963, 15 gennaio 2010, pp. 322-325, DOI:10.1126/science.1175176. URL consultato il 28 maggio 2010.
  2. ^ (EN) Reuters, Scientists shocked by Arctic permafrost thawing 70 years sooner than predicted, in The Guardian, 18 giugno 2019. URL consultato il 14 luglio 2019.
  3. ^ a b c (EN) Shakhova, Natalia, The distribution of methane on the Siberian Arctic shelves: Implications for the marine methane cycle, in Geophysical Research Letters, vol. 32, 2005, pp. L09601, DOI:10.1029/2005GL022751.
  4. ^ (EN) Walter, Km;, Zimov, Sa; Chanton, Jp; Verbyla, D; Chapin, Fs, 3Rd, Methane bubbling from Siberian thaw lakes as a positive feedback to climate warming., in Nature, vol. 443, n. 7107, settembre 2006, pp. 71–75, DOI:10.1038/nature05040, ISSN 0028-0836 (WC · ACNP), PMID 16957728.
  5. ^ (EN) N. Shakhova, I. Semiletov, A. Salyuk, D. Kosmach, and N. Bel'cheva (2007), Methane release on the Arctic East Siberian shelf, Geophysical Research Abstracts, 9, 01071
  6. ^ (EN) N. Shakhova, I. Semiletov, A. Salyuk, D. Kosmach (2008), Anomalies of methane in the atmosphere over the East Siberian shelf: Is there any sign of methane leakage from shallow shelf hydrates? Archiviato il 22 dicembre 2012 in Internet Archive., EGU General Assembly 2008, Geophysical Research Abstracts, 10, EGU2008-A-01526
  7. ^ (EN) IMPACTS: On the Threshold of Abrupt Climate Changes, Lawrence Berkeley National Laboratory News Center, 17 September 2008
  8. ^ (EN) CCSP, 2008: Abrupt Climate Change. A report by the U.S. Climate Change Science Program and the Subcommittee on Global Change Research Archiviato il 4 maggio 2013 in Internet Archive. (Clark, P.U., A.J. Weaver (coordinating lead authors), E. Brook, E.R. Cook, T.L. Delworth, and K. Steffen (chapter lead authors)). U.S. Geological Survey, Reston, VA, 459 pp.
  9. ^ (EN) Susan Q. Stranahan, Melting Arctic Ocean Raises Threat of 'Methane Time Bomb', su Yale Environment 360, Yale School of Forestry and Environmental Studies, 30 ottobre 2008. URL consultato il 14 maggio 2009 (archiviato dall'url originale il 4 febbraio 2009).
  10. ^ a b c d (EN) Permafrost Threatened by Rapid Retreat of Arctic Sea Ice, NCAR Study Finds, su ucar.edu, University Corporation for Atmospheric Research, 10 giugno 2008. URL consultato il 23 dicembre 2022 (archiviato dall'url originale il 5 agosto 2012).
  11. ^ (EN) David M. Lawrence, Andrew G. Slater; Robert A. Tomas; Marika M. Holland; Clara Deser, Accelerated Arctic land warming and permafrost degradation during rapid sea ice loss (PDF), in Geophysical Research Letters, vol. 35, n. 11, 2008, pp. L11506, DOI:10.1029/2008GL033985 (archiviato dall'url originale il 20 marzo 2009).
  12. ^ (EN) Zimov, Sa;, Schuur, Ea; Chapin, Fs, 3Rd, Climate change. Permafrost and the global carbon budget., in Science, vol. 312, n. 5780, New York (N.Y.), giugno 2006, pp. 1612–1613, DOI:10.1126/science.1128908, ISSN 0036-8075 (WC · ACNP), PMID 16778046.
  13. ^ (EN) Mason Inman, Methane Bubbling Up From Undersea Permafrost?, su news.nationalgeographic.com, National Geographic News, 19 dicembre 2008. URL consultato il 14 maggio 2009.
  14. ^ a b c (EN) Natalia Shakhova, Igor Semiletov, Methane release and coastal environment in the East Siberian Arctic shelf, in Journal of Marine Systems, vol. 66, n. 1-4, 2007, pp. 227–243, DOI:10.1016/j.jmarsys.2006.06.006.
  15. ^ (EN) Fred Pearce, arctic-meltdown-is-a-threat-to-humanity, su newscientist, Reed Business Information, 28 marzo 2009. URL consultato il 29 marzo 2009.
  16. ^ (EN) Volker Mrasek, A Storehouse of Greenhouse Gases Is Opening in Siberia, su spiegel.de, Spiegel Online, 17 aprile 2008. URL consultato il 14 maggio 2009.
  17. ^ (EN) Paull, Charles K., Origin of pingo-like features on the Beaufort Sea shelf and their possible relationship to decomposing methane gas hydrates, in Geophysical Research Letters, vol. 34, 2007, pp. L01603, DOI:10.1029/2006GL027977.
  18. ^ (EN) David Archer, Bruce Buffett, Time-dependent response of the global ocean clathrate reservoir to climatic and anthropogenic forcing (PDF), in Geochemistry, Geophysics, Geosystems – G3, vol. 6, n. 3, 2005, pp. 1–13, DOI:10.1029/2004GC000854. URL consultato il 15 maggio 2009.
  19. ^ (EN) K. M. Walter, J. P. Chanton; F. S. Chapin III; E. A. G. Schuur; S. A. Zimov, Methane production and bubble emissions from arctic lakes: Isotopic implications for source pathways and ages, in Journal of Geophysical Research, vol. 113, G00A08, 2008, p. 16, DOI:10.1029/2007JG000569. URL consultato il 28 maggio 2010 (archiviato dall'url originale il 4 agosto 2010).

Bibliografia modifica

  • Peter Wadhams, Addio ai ghiacci. Rapporto dall'Artico. , capitolo 9 Il metano dell'Artico, una catastrofe in atto, 2017, Bollati Boringhieri, traduzione di Maria Pia Casarini.

Voci correlate modifica

Collegamenti esterni modifica

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