Nella Taylor Valley il flusso medio di anidride carbonica è passato da 1,73 a 9,49 grammi per metro quadrato al giorno tra il 2020 e il 2025
In Antartide, una parte del carbonio che raggiunge l’atmosfera potrebbe provenire da profondità maggiori di quanto ipotizzato finora. È quanto emerge da una ricerca condotta nella Taylor Valley, nelle McMurdo Dry Valleys, dove un gruppo internazionale di scienziati ha rilevato un forte aumento delle emissioni di anidride carbonica dal terreno.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Global Biogeochemical Cycles con il titolo Rapid Increase in Geogenic CO2 Emissions from Antarctic Permafrost, è stato realizzato da ricercatori del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e delle università neozelandesi di Otago e Waikato.
Le emissioni sono cresciute tra il 2020 e il 2025
Le misurazioni effettuate nel 2020, nel 2023 e nel 2025 mostrano una variazione significativa. Il flusso medio di CO₂ è passato da 1,73 a 9,49 grammi per metro quadrato al giorno, con un incremento di circa 5,5 volte. Anche il valore massimo registrato è aumentato, passando da 11,36 a 72,99 grammi per metro quadrato al giorno.
Secondo Livio Ruggiero, geochimico dell’Istituto di Geoscienze del CNR e associato di ricerca presso l’INGV, le campagne successive hanno evidenziato un cambiamento marcato e coerente in specifiche aree della valle.
Il dato non riguarda soltanto i picchi: l’aumento interessa anche la distribuzione complessiva dei flussi misurati. Per gli autori, si tratta di un’indicazione importante per comprendere meglio gli scambi di carbonio tra il sottosuolo antartico e l’atmosfera.
Le analisi rivelano l’origine geologica del carbonio
Per determinare la provenienza dei gas, il gruppo di ricerca ha analizzato la composizione molecolare e isotopica dell’anidride carbonica e del metano. La firma isotopica funziona come un’impronta chimica, utile a distinguere il carbonio prodotto da processi biologici da quello associato a sorgenti geologiche.
La maggior parte dei campioni esaminati indica che la presenza di CO₂ non è riconducibile soltanto all’attività microbica superficiale. Una quota rilevante del gas avrebbe invece origine nelle profondità della Terra.
«La firma isotopica rappresenta uno degli elementi chiave del lavoro», ha spiegato Alessandra Sciarra, prima ricercatrice dell’INGV, sottolineando il contributo delle analisi chimiche nel ricostruire il percorso dei gas attraverso il terreno congelato.
La struttura sotterranea della Taylor Valley potrebbe favorire questi trasferimenti. Sotto il permafrost sono presenti fluidi e sacche d’acqua ad alta salinità, inseriti in una rete geologica e idrologica complessa. Queste strutture potrebbero offrire percorsi di risalita ai gas, anche se i dati attuali non consentono di individuare un unico canale o di identificare il meccanismo responsabile dell’aumento.
Paesaggio della Taylor Valley, una delle McMurdo Dry Valleys, caratterizzata da vaste superfici prive di ghiaccio e da permafrost continuo – Credit: Alessandra Sciarra-INGV-PNRA
Il legame con il riscaldamento globale resta da verificare
L’incremento delle emissioni non dimostra che il permafrost si stia scongelando più rapidamente. Durante le campagne, infatti, temperatura del terreno, contenuto d’acqua e spessore dello strato attivo non sono stati rilevati sistematicamente con modalità sufficienti a stabilire una relazione causale.
Resta quindi aperta la domanda sulle condizioni che hanno favorito la crescita dei flussi. Tra gli aspetti da approfondire figurano i movimenti dei fluidi sotterranei, le variazioni di pressione e i cambiamenti nella permeabilità del terreno.
La scoperta segnala un processo che potrebbe essere sottorappresentato nelle attuali ricostruzioni del ciclo del carbonio nelle regioni polari. La sua importanza complessiva dipenderà però dalla possibilità di determinarne l’estensione, la durata e la quantità totale di gas rilasciata.
Le prossime ricerche per capire il fenomeno
Gli scienziati indicano come priorità nuovi monitoraggi stagionali e pluriennali, misure più complete delle condizioni del permafrost e indagini geofisiche capaci di collegare le anomalie osservate in superficie ai sistemi profondi.
«È essenziale osservare l’Antartide come un sistema integrato, nel quale atmosfera, criosfera, idrosfera e geosfera interagiscono tra loro», ha affermato Fabio Florindo, presidente dell’INGV e coautore dello studio.
Le attività sono state svolte nell’ambito dei progetti SENECA e SENECA 2 del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), durante la XXXV, la XXXVIII e la XL spedizione italiana. Il supporto logistico è stato fornito da UTA-ENEA e Antarctica New Zealand.
Il PNRA è finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca. Il CNR coordina gli aspetti scientifici, ENEA cura la pianificazione e la logistica delle attività presso le basi antartiche e l’OGS gestisce gli aspetti tecnici e scientifici legati alla nave rompighiaccio Laura Bassi.
I risultati della Taylor Valley mostrano dunque l’importanza di osservare non soltanto i processi superficiali, ma anche le dinamiche geologiche che collegano il terreno congelato alle profondità della Terra. Saranno le prossime misurazioni a chiarire quanto sia diffuso questo fenomeno e quale ruolo possa svolgere nel bilancio del carbonio antartico.
