Una crescente frattura nel metabolismo dell'oceano interrompe la circolazione e affama gli organismi essenziali.

Se hai mai avuto il mal di mare, “stabile” potrebbe essere l'ultima parola che associ all'oceano. Ma con l'aumento delle temperature globali, tutti gli oceani stanno tecnicamente diventando più stabili.

Quando gli scienziati parlano di stabilità dell'oceano, si riferiscono a quanto i diversi strati del mare si mescolano tra loro. Uno studio recente ha analizzato oltre un milione di campioni e ha scoperto che, negli ultimi cinque decenni, la stabilità dell'oceano è aumentata a una velocità sei volte più veloce di quanto gli scienziati prevedessero.

La stabilità degli oceani è un importante regolatore del clima globale e della produttività degli ecosistemi marini che nutrono una parte sostanziale della popolazione mondiale. Essa determina il modo in cui il calore, il carbonio, i nutrienti e i gas disciolti vengono scambiati tra gli strati superiori e inferiori dell'oceano.

Quindi, mentre un oceano più stabile potrebbe sembrare idilliaco, la realtà è meno confortante. Potrebbe significare che lo strato superiore intrappola più calore e contiene meno sostanze nutritive, con un grande impatto sulla vita oceanica e sul clima.

Come gli oceani fanno circolare il calore

Le temperature della superficie del mare diventano più fredde man mano che ci si sposta dall'Equatore verso i Poli. È un aspetto semplice, ma ha enormi implicazioni. Poiché la temperatura, insieme alla salinità e alla pressione, determina la densità dell'acqua marina, ciò significa che anche la superficie dell'oceano diventa più densa man mano che ci si allontana dai Tropici.

Anche la densità dell'acqua del mare aumenta con la profondità, perché la luce solare che riscalda l'oceano viene assorbita in superficie, mentre lo strato più profondo dell’oceano è costituito di acqua fredda. Il cambiamento di densità con la profondità è indicato dagli oceanografi come stabilità. Più velocemente la densità aumenta con la profondità, più si dice che l'oceano sia stabile.

Ciò ci aiuta a pensare all'oceano come diviso in due strati, ciascuno con diversi livelli di stabilità. Lo strato misto superficiale occupa circa i cento metri superiori dell'oceano ed è il punto in cui calore, acqua dolce, anidride carbonica e gas disciolti vengono scambiati con l'atmosfera. Le turbolenze causate dal vento e le onde sulla superficie del mare mescolano insieme l’acqua. Lo strato più basso, chiamato abisso, che si estende da poche centinaia di metri di profondità fino al fondo del mare, è freddo e buio, con deboli correnti che fanno circolare lentamente l'acqua intorno al pianeta, che rimane isolata dalla superficie per decenni o addirittura secoli.

A dividere l'abisso e lo strato misto superficiale c’è uno strato chiamato picnoclino. Possiamo pensarlo come uno strato di pellicola trasparente (o Saran Wrap). Questo è invisibile e flessibile, ma impedisce all'acqua di muoversi attraverso di esso. Quando la pellicola viene strappata a brandelli, cosa che accade nell'oceano quando le turbolenze fratturano efficacemente il picnoclino, l'acqua può fuoriuscire in entrambe le direzioni. Ma con l'aumentare delle temperature globali e il fatto che lo strato superficiale dell'oceano assorbe più calore, il picnoclino sta diventando più stabile, rendendo più difficile il mescolamento dell'acqua tra la superficie dell'oceano e l'abisso.

Perché questo è un problema? Ebbene, c'è un nastro trasportatore invisibile di acqua marina che spinge l'acqua calda dall'Equatore ai Poli, dove si raffredda diventa più densa e quindi s’inabissa, ritornando all'Equatore lungo le profondità. Durante questo viaggio, il calore assorbito sulla superficie dell'oceano viene spostato nell'abisso, aiutando a ridistribuire il carico di calore dell'oceano accumulato da un'atmosfera che si sta riscaldando rapidamente a causa delle nostre emissioni di gas serra.

Se un picnoclino più stabile intrappola più calore nella superficie dell'oceano, potrebbe interrompere l'efficacia dell'assorbimento da parte dell’oceano del calore in eccesso e accrescere la pressione dell’accumulo di calore su ecosistemi sensibili di acque poco profonde come le barriere coralline.

L'aumento della stabilità provoca una scarsità di nutrienti

E proprio come la superficie dell'oceano contiene calore che deve essere miscelato con gli strati più profondi, l'abisso contiene un enorme serbatoio di sostanze nutritive che devono essere mescolate con lo strato superficiale.

Elemento costitutivo della maggior parte degli ecosistemi marini è il fitoplancton: alghe microscopiche che usano la fotosintesi per produrre il proprio cibo e assorbire grandi quantità di CO₂ dall'atmosfera, oltre a produrre la maggior parte dell'ossigeno del mondo. Il fitoplancton può crescere solo quando c'è abbastanza luce e sostanze nutritive. Durante la primavera, il sole, le giornate più lunghe e i venti più leggeri consentono la formazione di un picnoclino stagionale vicino alla superficie. Tutti i nutrienti disponibili intrappolati sopra questo picnoclino vengono rapidamente consumati dal fitoplancton mentre crescono in quella che viene chiamata la fioritura primaverile.

Affinché il fitoplancton in superficie continui a crescere, i nutrienti dell'abisso devono attraversare il picnoclino. E così emerge un altro problema. Se il fitoplancton è affamato di sostanze nutritive a causa di un picnoclino rinforzato, allora c'è meno cibo per la stragrande maggioranza della vita oceanica, a cominciare dai minuscoli animali microscopici che mangiano le alghe ai pesciolini che li mangiano, e risalendo lungo la catena alimentare agli squali e alle balene.

Proprio come un oceano più stabile è meno efficace nel trasferire il calore nelle profondità marine e nel regolare il clima, è anche peggio nel sostenere le vibranti+ reti trofiche sulla superficie illuminata dal sole da cui la società dipende per il nutrimento.

Dovremmo essere preoccupati?

La circolazione oceanica è in continua evoluzione con variazioni naturali e cambiamenti indotti dall'uomo. La crescente stabilità del picnoclino è solo una parte di un puzzle estremamente complesso che gli oceanografi stanno cercando di risolvere.

Per prevedere i futuri cambiamenti del nostro clima, utilizziamo modelli numerici dell'oceano e dell'atmosfera che devono includere tutti i processi fisici responsabili del loro cambiamento. Semplicemente non abbiamo computer abbastanza potenti da includere gli effetti di processi turbolenti su piccola scala all'interno di un modello che simula le condizioni su scala globale.

Sappiamo però che l'attività umana sta avendo un impatto maggiore del previsto sugli aspetti fondamentali dei sistemi del nostro pianeta. E le conseguenze potrebbero non piacerci.

Phil Hosewood è professore associato in Oceanografia fisica presso l'Università di Plymouth. Questo articolo è stato pubblicato per la prima volta su The Conversation, il 7 aprile 2021, e ripubblicato su Climate&Capitalism.

Traduzione di Alessandro Cocuzza - Redazione di Antropocene.org

Fonte: Climate&Capitalism 10.04.2021