Un oceano soffocato dai ghiacciai in ritirata

fantasia epica Trono di ferrodi George R.R. Martin, e il suo titolo originale Una canzone sul ghiaccio e sul fuoco, Sei ispirato dai risultati del team di Jianghui Du, un geofisico dell’Università dell’Oregon negli Stati Uniti? Infatti, per spiegare la formazione di una zona priva di ossigeno disciolto nell’Oceano Pacifico settentrionale circa 18.000 anni fa, i ricercatori hanno invocato ghiacciai, vulcani, ferro… Ma qui non ci sono draghi, regine o cavalieri, i personaggi sono piuttosto piccolo: fitoplancton!

Il diossigeno, elemento essenziale per la vita, è al centro di questo studio: viene prodotto da organismi che svolgono la fotosintesi e consumato durante il processo inverso di decomposizione della materia organica. Nell’atmosfera, l’efficiente circolazione dell’aria omogeneizza la distribuzione di questo prezioso gas, ma nell’oceano alcune regioni, poco rinnovabili, si trovano notevolmente impoverite. Parliamo di ZMO, “Zone di minimo ossigeno”. Se queste regioni oceaniche sono così diffuse sul pianeta (nei mari come negli oceani, in prossimità di certe zone di acque profonde che scorrono lungo le coste), è raro che siano completamente prive di ossigeno. Secondo molte testimonianze fossili e minerali, questo è ciò che è accaduto in una gigantesca zona morta nella parte settentrionale dell’Oceano Pacifico durante il riscaldamento globale che ha posto fine all’ultima era glaciale. Jianghui Du e i suoi colleghi si sono interessati a questa regione e hanno delineato il possibile scenario per la sua formazione, dove ghiacciai, vulcani e plancton si mescolano.

Il meccanismo di formazione dei probiotici è già noto. Più vicino alla superficie, gli autotrofi (che producono la propria materia organica), come il fitoplancton, beneficiano della luce solare; Eseguono la fotosintesi e rilasciano ossigeno. Su questa base si costruisce la catena alimentare e le sue scorie (palle fecali e cadaveri) cadono come pioggia nella colonna d’acqua verso le profondità dell’oceano, più scure e prive di fonti dirette di ossigeno. La decomposizione (o mineralizzazione) della materia organica comporta il consumo dell’ossigeno disciolto in essa e la sua concentrazione si stabilizza a livelli inferiori a quelli che si trovano in superficie. Più vai in profondità, minore è la quantità di materia decomposta e finisci per trovare livelli più elevati di ossigeno nell’abisso. Quindi ZMO si forma in media tra 200 e 1000 metri.

Per spiegare lo stato estremo dell’OZ del Pacifico settentrionale alla fine dell’ultima era glaciale, i ricercatori si sono basati su un’analisi dei nuclei di sedimenti prelevati dal fondo marino al largo dell’Alaska. Questi dati hanno permesso loro di produrre una cronologia dettagliata degli eventi geologici, climatici e biochimici, da cui hanno costruito uno scenario che spiega la deossigenazione.

La costa occidentale dell’Alaska, regione vulcanica appartenente all’Anello di Fuoco del Pacifico, è stata completamente ricoperta alcune decine di migliaia di anni fa da un’imponente calotta glaciale spessa fino a due chilometri. Quando il clima si è riscaldato, i ghiacciai hanno iniziato a ritirarsi, liberando una grande quantità di peso dalla crosta terrestre. Nelle profondità della Terra, tuttavia, le pressioni si bilanciano costantemente all’interfaccia tra crosta e mantello. Si parla di “equilibrio bilanciato”. Sciogliendosi, i ghiacciai hanno interrotto questo equilibrio, che potrebbe stimolare l’attività sismica e vulcanica nell’area. Sulla base delle loro misurazioni, i ricercatori stimano che la frequenza dell’eruzione sia aumentata di sei volte nella regione nord-occidentale del Pacifico orientale rispetto al periodo precedente alla dissoluzione. I disturbi del suolo sono stati accompagnati da massicce emissioni di cenere vulcanica ricca di ferro.

Il Nord Pacifico è noto per essere una regione naturalmente povera di ferro. Come micronutriente, questo minerale è essenziale in alcune reazioni metaboliche degli organismi autotrofi. C’è quindi relativamente poco fitoplancton in queste acque nonostante l’elevata concentrazione di nutrienti. I ricercatori ipotizzano che il ferro portato dalle scariche vulcaniche durante l’ultima glaciazione abbia agito da fertilizzante, stimolando la puntuale, ma esponenziale, iniziale produzione di materia organica in superficie. Questo surplus di sostanza organica, cadendo come pioggia in un organismo già debole e scarsamente rigenerato in ossigeno, avrebbe aumentato il consumo di gas disciolto, passando, per più di un millennio, privando un’intera parte dell’oceano di uno degli elementi essenziali elementi. componenti della vita aerobica.

Lo scenario proposto dai ricercatori mette in luce le profonde interazioni di clima, geologia, ghiacciai e biochimica marina e invita a considerare il pianeta come un insieme complesso di fattori interdipendenti. Oggi l’estensione della calotta glaciale si è notevolmente ridotta e non è chiaro se la sua scomparsa avrà un effetto sull’attività vulcanica. Tuttavia, sarebbe pertinente considerare la possibilità che uno scenario di questo tipo si verifichi, su scala minore, quando l’estensione dell’OZ del Pacifico settentrionale è già quadruplicata negli ultimi 50 anni a causa del cambiamento climatico.

Vengono proposti alcuni progetti di geoingegneria Fertilizza gli oceani con il ferro Per catalizzare il sequestro di anidride carbonica (CO₂) dal fitoplancton. Alla luce di questo studio, si potrebbe dubitare della pertinenza dell’idea. Vogliamo rischiare di influenzare in modo permanente la vita oceanica, forse per migliaia di anni?