Neve marina: la sorprendente scoperta che potrebbe cambiare ciò che sappiamo sull'oceano e sui cambiamenti climatici

Nelle profondità dell’oceano si verifica un fenomeno silenzioso che svolge un ruolo fondamentale nella regolazione del clima terrestre. Una pioggia costante di piccole particelle organiche scende dalle acque superficiali verso il fondale marino e, durante questo viaggio, trasporta enormi quantità di carbonio. È conosciuta come neve marina e, sebbene il nome evochi i fiocchi che cadono dal cielo, la sua composizione è molto diversa.

Ora una ricerca scientifica ha appena rivelato che una caratteristica finora poco considerata potrebbe essere decisiva per determinare quanto carbonio raggiunga effettivamente l’oceano profondo: la viscosità di queste particelle. Secondo lo studio, pubblicato sulla rivista Science, gli aggregati più viscosi possono trasportare una quantità di carbonio oltre sei volte superiore rispetto a quelli meno viscosi.

La scoperta aggiunge un nuovo tassello alla comprensione del contributo degli oceani alla mitigazione del riscaldamento globale e solleva interrogativi sulla precisione delle stime attuali dello stoccaggio del carbonio negli oceani.

Perché la neve marina è così importante

Man mano che queste minuscole particelle di materia organica e inorganica si aggregano, cominciano a sprofondare e trascinano con sé il carbonio che contengono. Questo meccanismo fa parte della cosiddetta pompa biologica del carbonio, un processo naturale che contribuisce a rimuovere carbonio dalle acque superficiali e a favorirne lo stoccaggio nelle profondità.

I numeri danno un’idea della sua importanza. Si stima che la neve marina trasporti ogni anno oltre 10 miliardi di tonnellate di carbonio dalla superficie verso le profondità oceaniche. Tuttavia, soltanto una frazione, pari a circa 2 miliardi di tonnellate, raggiunge zone dove può rimanere immagazzinata per secoli o persino millenni.

Che cosa permette a una particella di arrivare così lontano, mentre un’altra si decompone prima di completare il percorso? La risposta, secondo i ricercatori, non dipende soltanto dalle sue dimensioni o dalla velocità con cui sprofonda.

Il segreto è nella consistenza e nell’azione dei batteri

Il gruppo di ricerca, composto da scienziati della Scripps Institution of Oceanography dell’Università della California a San Diego e dell’Università di Lincoln, ha scoperto che la struttura interna di ogni aggregato ne influenza la resistenza alla degradazione.

Le particelle più viscose presentano regioni che ostacolano la penetrazione dei batteri responsabili della decomposizione della materia organica. Questi microrganismi colonizzano prima le zone meno viscose e più accessibili, mentre le parti più resistenti richiedono più tempo per degradarsi.

La differenza è cruciale. Quanto più tempo impiega una particella a frammentarsi, tanto più a lungo può continuare a sprofondare e maggiore è la possibilità che il suo carbonio raggiunga le acque profonde prima di essere nuovamente rilasciato nell’ambiente.

Gli esperimenti di laboratorio e le simulazioni realizzate dal gruppo di ricerca hanno confermato questa relazione tra viscosità, degradazione e trasporto del carbonio. Una proprietà microscopica che finora non aveva un ruolo centrale in queste stime emerge così come un fattore capace di modificare sostanzialmente il risultato finale.

Una nuova tecnica ha permesso di osservare l’interno delle particelle

Per arrivare a queste conclusioni, gli scienziati hanno sviluppato un metodo che combina la microscopia confocale tridimensionale con molecole fluorescenti capaci di rivelare differenze di viscosità all’interno degli aggregati.

La tecnica ha permesso di ricostruirne la struttura su scala microscopica e di osservare come i batteri vivi colonizzano le diverse regioni. In questo modo, i ricercatori hanno potuto studiare non soltanto la composizione della neve marina, ma anche le condizioni fisiche che ne favoriscono o ne ostacolano la decomposizione.

Il lavoro metodologico, pubblicato su Nature Communications, potrebbe trovare applicazioni anche al di fuori dell’oceanografia. I ricercatori sottolineano che strumenti simili potrebbero aiutare a studiare le interazioni tra microrganismi e muco nelle barriere coralline, nelle radici delle piante e negli apparati digerenti.

Che cosa cambia per i modelli del cambiamento climatico?

L’interrogativo principale riguarda la quantità di carbonio che l’oceano riesce effettivamente a trattenere nel lungo periodo. I modelli utilizzati per studiare il ciclo globale del carbonio non includono attualmente la viscosità della neve marina come variabile specifica, sebbene il nuovo studio mostri che può influire in misura considerevole sul destino di queste particelle.

Questo non significa che l’oceano assorbirà automaticamente più anidride carbonica né che il riscaldamento globale possa essere frenato da questo meccanismo. Il risultato dimostra, piuttosto, che esistono ancora processi fisici e biologici che devono essere compresi meglio per stimare con precisione lo scambio di carbonio tra l’atmosfera e l’oceano.

La neve marina continuerà a cadere, invisibile ai nostri occhi, ovunque la materia organica si accumuli e scenda verso le profondità. Comprendere perché alcune particelle resistano più di altre potrebbe aiutare a migliorare le proiezioni climatiche e a definire con maggiore precisione il ruolo di uno dei più grandi serbatoi di carbonio del pianeta.