Uno studio internazionale pubblicato su Science, con il contributo del CNR, ricostruisce un meccanismo che rese l’atmosfera più efficiente nel rimuovere il gas serra circa 20.000 anni fa
Durante l’ultima era glaciale, l’atmosfera terrestre riusciva a rimuovere il metano più rapidamente grazie alle reazioni tra polveri minerali e sale marino. Questo processo favoriva la formazione di cloro altamente reattivo, contribuendo a ridurre la permanenza del gas serra nell’aria.
A ricostruire il meccanismo è uno studio internazionale pubblicato su Science, coordinato dall’Instituto de Química Física Blas Cabrera del CSIC, in Spagna, con la partecipazione dell’Istituto di Scienze Polari del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISP). I risultati aggiungono un elemento alla spiegazione delle basse concentrazioni di metano registrate circa 20.000 anni fa, durante l’Ultimo Massimo Glaciale.
Come polveri e sale marino favorivano la rimozione del metano
Nell’atmosfera glaciale erano presenti grandi quantità di polveri minerali. L’interazione con le particelle di sale marino sospese nell’aria favoriva la produzione di radicali del cloro, specie chimiche molto reattive capaci di avviare la trasformazione del metano.
Secondo le simulazioni dello studio, questi processi contribuirono a portare la vita media atmosferica del metano a circa 7,8 anni, un valore inferiore del 20% rispetto a quello attuale. La chimica del cloro avrebbe rappresentato circa il 15% della rimozione globale del metano, una quota quattro volte superiore a quella odierna.
Il dato del 20% riguarda dunque il tempo medio di permanenza del gas nell’atmosfera: descrive quanto più rapidamente veniva rimosso attraverso l’insieme dei processi atmosferici.
Le carote di ghiaccio raccontano la chimica del passato
Per ricostruire questo scenario, i ricercatori hanno combinato simulazioni atmosferiche avanzate e informazioni conservate nelle carote di ghiaccio dell’Antartide e della Groenlandia.
Questi campioni costituiscono archivi naturali del clima: custodiscono tracce chimiche e aria del passato, utili a ricostruire la composizione dell’atmosfera e i processi che l’hanno modificata.
Il confronto tra modellistica ed evidenze ricavate dal ghiaccio ha permesso di verificare la coerenza del meccanismo proposto. Le simulazioni riproducono anche le caratteristiche isotopiche del metano osservate negli archivi glaciali, offrendo un riscontro alla ricostruzione.
Il contributo del CNR e di Andrea Spolaor
Il CNR-ISP ha contribuito interpretando i segnali chimici conservati nelle carote di ghiaccio e collegandoli ai processi atmosferici descritti dai modelli.
Andrea Spolaor, ricercatore dell’Istituto e coautore dello studio, sottolinea che l’atmosfera glaciale possedeva una maggiore capacità di rimuovere il metano. L’abbondanza di polveri e le reazioni con il sale marino avrebbero quindi avuto un ruolo significativo nel regolare la presenza di questo gas serra.
La ricerca nasce dalla collaborazione tra gruppi internazionali e dall’integrazione di competenze nella chimica atmosferica, nella geochimica e nello studio degli archivi glaciali.
Perché lo studio cambia la lettura del metano nell’era glaciale
Le basse concentrazioni di metano nei periodi glaciali erano state attribuite soprattutto alla diminuzione delle emissioni naturali. La nuova ricerca mostra quanto sia rilevante considerare anche la velocità con cui il gas viene eliminato dall’atmosfera.
Come evidenzia Daphne Meidan, ricercatrice dell’IQF-CSIC e prima autrice del lavoro, la chimica del cloro aggiunge un tassello alla comprensione del bilancio atmosferico del metano.
Per ricostruire l’evoluzione di un gas serra occorre infatti valutare sia quanto ne viene emesso sia quanto a lungo rimane nell’aria. Comprendere meglio le interazioni tra polveri, aerosol marini e metano può aiutare a rappresentare questi processi nei modelli climatici.
