Uno studio ENEA basato sulle rilevazioni dell’Osservatorio di Lampedusa mostra come le condizioni atmosferiche possano modificare il ruolo del Mediterraneo nel ciclo del carbonio
Il Mediterraneo assorbe anidride carbonica dall’atmosfera, ma durante le fasi di forte riscaldamento del mare questo meccanismo può rallentare sensibilmente. A indicarlo è uno studio dell’ENEA che ha analizzato per la prima volta attraverso misurazioni continue gli scambi di CO₂ tra atmosfera e mare nel Mediterraneo centrale.
Il dato più significativo riguarda l’inizio del 2023: in quella fase l’area ha assorbito circa il 30% di anidride carbonica in meno rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente.
A fare la differenza, secondo i ricercatori, non sarebbe stata soltanto la temperatura eccezionalmente elevata dell’acqua. Un ruolo determinante è stato giocato soprattutto dalla minore intensità dei venti, che ha ridotto gli scambi tra la superficie marina e l’atmosfera.
La ricerca, realizzata dall’ENEA e pubblicata sul Journal of Geophysical Research: Oceans, aggiunge così un tassello importante alla comprensione del comportamento del Mediterraneo, considerato uno degli hotspot del cambiamento climatico.
Il Mediterraneo assorbe CO₂, ma non sempre allo stesso ritmo
Il mare non è soltanto una vittima del riscaldamento globale. È anche uno dei grandi protagonisti del ciclo del carbonio: attraverso gli scambi con l’atmosfera, gli oceani assorbono una parte dell’anidride carbonica presente nell’aria.
Il Mediterraneo centrale segue un andamento stagionale piuttosto netto. In inverno tende ad assorbire CO₂ dall’atmosfera, mentre in estate può rilasciarla nuovamente.
Le osservazioni effettuate a Lampedusa hanno però permesso di individuare qualcosa di più: su scala annuale, il Mediterraneo centrale contribuisce complessivamente a rimuovere CO₂ dall’atmosfera.
È proprio per questo che una riduzione dell’assorbimento durante un evento climatico estremo diventa particolarmente significativa. «Il Mediterraneo centrale funziona come un grande serbatoio di anidride carbonica, assorbendo CO₂ dall’atmosfera in inverno e rilasciandola durante l’estate», ha spiegato Alcide di Sarra, ricercatore ENEA e responsabile, insieme a Damiano Sferlazzo, dell’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa.
Cosa è successo tra il 2022 e il 2023
Le misurazioni analizzate nello studio sono state raccolte dall’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa tra dicembre 2021 e giugno 2023, nell’ambito della rete europea ICOS, l’Integrated Carbon Observation System. In quel periodo il Mediterraneo è stato interessato da una delle più persistenti ondate di calore marine osservate nell’area.
Nel luglio 2022 la temperatura superficiale del Mediterraneo risultava significativamente superiore alla media del periodo 1991-2020. Considerando l’intero bacino, l’incremento medio ha raggiunto circa 1,5-2 °C, mentre nel Mediterraneo centrale sono stati registrati picchi fino a 4 °C oltre la media stagionale.
L’anomalia termica non si è però verificata da sola. A caratterizzare lo stesso periodo è stata anche una particolare scarsità di vento.
Meno vento, meno CO₂ assorbita dal mare
I ricercatori hanno confrontato la frequenza dei venti più intensi con quella registrata nell’anno precedente. Tra i dati più significativi emerge il calo delle giornate con vento medio giornaliero superiore a 8 metri al secondo: 42 giorni contro i 71 dell’anno precedente.
Parallelamente, sono aumentate le giornate con venti inferiori a 5 metri al secondo: 47 giorni contro 26.
Il risultato è importante perché il vento contribuisce a favorire gli scambi tra atmosfera e superficie del mare. Quando l’aria si muove con maggiore intensità, aumenta la turbolenza e viene facilitato il trasferimento dei gas attraverso la superficie marina. Quando invece prevalgono condizioni di vento debole, questo processo rallenta.
È questa, secondo l’analisi ENEA, la chiave per spiegare perché il Mediterraneo centrale abbia assorbito meno CO₂ durante il periodo considerato.
L’esperimento ENEA: temperatura o vento?
Per capire quale fattore avesse inciso maggiormente, i ricercatori hanno simulato separatamente l’effetto della temperatura e quello del vento.
Nel primo esperimento hanno sostituito le temperature elevate dell’acqua registrate durante l’ondata di calore con quelle dell’anno precedente. Il livello di assorbimento della CO₂ è risultato molto simile a quello osservato realmente.
La conclusione è stata quindi che la sola temperatura del mare non era sufficiente a spiegare la diminuzione degli scambi di CO₂.
Nel secondo esperimento è stata modificata invece la velocità del vento, utilizzando i valori dell’anno precedente, quando i venti erano più intensi. Il risultato è stato molto diverso: l’assorbimento di CO₂ è tornato su livelli normali.
Il vento emerge come fattore decisivo
Il confronto porta dunque a una conclusione precisa: la diminuzione dell’intensità dei venti è stata il principale fattore responsabile della riduzione del flusso di CO₂ verso il mare osservata all’inizio del 2023.
L’ondata di calore ha quindi creato le condizioni ambientali favorevoli, ma la scarsa ventilazione della superficie marina ha avuto un ruolo determinante nel limitare gli scambi con l’atmosfera.
Un Mediterraneo sempre più caldo
Il fenomeno si inserisce in uno scenario climatico più ampio. Il Mediterraneo è un mare quasi chiuso, collegato all’Atlantico attraverso lo stretto di Gibilterra. Le sue caratteristiche fisiche — acque relativamente calde e salate e una particolare circolazione — lo rendono importante anche per la dinamica della circolazione oceanica globale.
Le sue acque profonde, infatti, possono trasportare in profondità parte della CO₂ assorbita in superficie, contribuendo temporaneamente a sottrarre anidride carbonica all’atmosfera.
Ma il cambiamento climatico sta rendendo il sistema sempre più esposto a condizioni estreme: ondate di calore marine, periodi prolungati di stabilità atmosferica e variazioni nella circolazione dei venti possono modificare il delicato equilibrio degli scambi tra oceano e atmosfera.
Per gli scienziati, diventa quindi fondamentale disporre di serie di dati continue e di lungo periodo.
Lampedusa, un osservatorio strategico per il clima
Le misurazioni raccolte a Lampedusa rappresentano in questo senso un patrimonio scientifico particolarmente importante. L’osservatorio ENEA fa parte della rete europea ICOS e ha ottenuto la Classe 1, il massimo livello di riconoscimento europeo per la qualità e l’affidabilità dei dati atmosferici forniti.
Oltre un anno e mezzo di rilevazioni continue ha permesso ai ricercatori di misurare concretamente l’effetto di un evento climatico estremo sul ciclo del carbonio marino.
«Questi dati costituiscono la base per costruire un set di osservazioni a lungo termine», ha sottolineato Alcide di Sarra, indispensabile per capire come potrà evolvere il Mediterraneo in un contesto di cambiamento climatico.
E nel 2026? Un nuovo segnale dall’Osservatorio di Lampedusa
C’è anche un elemento più recente, che va però distinto dai risultati dello studio. Secondo quanto riportato nel materiale ENEA, durante l’estate 2026 l’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa ha registrato temperature marine eccezionali: oltre 31 °C a un metro di profondità e circa 30 °C a 5 e 18 metri.
Se confermati nel quadro delle serie storiche dell’osservatorio, si tratta di valori particolarmente rilevanti perché associati a temperature elevate protrattesi per un periodo esteso.
Lo stesso di Sarra ha evidenziato che un’ondata di calore di questa intensità può avere conseguenze anche sugli scambi di CO₂ tra oceano e atmosfera, con la possibilità di un maggiore rilascio di anidride carbonica dal mare verso l’aria.
Questo dato, tuttavia, non fa parte dell’analisi dello studio relativo al periodo dicembre 2021-giugno 2023 e va quindi considerato come un aggiornamento distinto.
Perché il futuro del Mediterraneo riguarda anche la CO₂
La ricerca ENEA mostra un aspetto meno evidente della crisi climatica: il riscaldamento del mare non modifica soltanto gli ecosistemi e le temperature delle coste, ma può intervenire anche sulla capacità del Mediterraneo di scambiare anidride carbonica con l’atmosfera.
Se gli eventi estremi diventassero più frequenti o persistenti, potrebbe cambiare anche il ruolo del Mediterraneo nel ciclo del carbonio.
«Comprendere questi processi è particolarmente importante in un hotspot climatico come il Mediterraneo», ha osservato il ricercatore, dove gli eventi estremi sono sempre più al centro dell’attenzione scientifica.
Il punto, dunque, non è soltanto quanto si scalda il mare. È capire come il riscaldamento, il vento e la circolazione atmosferica interagiscano tra loro, modificando uno dei meccanismi naturali attraverso cui il pianeta regola la quantità di CO₂ presente nell’atmosfera.
