In uno studio pubblicato di recente sulla rivista Nature, si esamina come il metano (CH4) è un potente gas serra e le sue concentrazioni si siano triplicate dopo la rivoluzione industriale. Ci sono prove che il riscaldamento globale ha aumento delle emissioni di metano dagli ecosistemi di acqua dolce e salata, fornendo un riscontro positivo
al clima globale. Ma per i fiumi e torrenti, i controlli e la grandezza delle emissioni di metano rimangono fortemente incerte. Gli esperti hanno stimato sulla base di un’analisi esplicita globale che le emissioni di metano dal mare sono pari a 27,9 (16,7-39,7) Tg di metano all’anno e sono approssimativamente uguale in grandezza a quelli di altri sistemi d’acqua dolce.
Le emissioni di metano dai fiumi non sono dipendenti in modo significativo dalla temperatura, con un’energia di attivazione bassa o media (EM = 0,14 eV), rispetto a quella dei laghi e delle zone umide (EM = 0,96 eV). Al contrario, i modelli globali delle emissioni di metano sono caratterizzati da valori alti nelle località caratterizzate da bassa latitudine, nonché in ambienti in cui è preponderante l’attività dell’uomo.
I modelli terra-acqua nella stima delle emissioni globali di metano
Questi modelli sono spiegati dalle condizioni fisiche del terreno e climatiche che sono legate all’anossia all’interno o vicino agli habitat funzionali, tra cui un elevato approvvigionamento di materia organica e saturazione dell’acqua in terreni idrologicamente connessi. I risultati dello studio evidenziano l’importanza delle connessioni terra-acqua nella regolazione della fornitura di metano dai flussi delle acque corrente, che è vulnerabile non solo per indirizzare le pratiche di intervento ambientale, ma anche per adeguare le misure in risposta ai cambiamenti climatici. Gli ecosistemi di acqua dolce sono responsabili di quasi la metà delle emissioni globali di metano nell’atmosfera.
Il ruolo delle acque dolci nel ciclo globale del metano
Eppure, tra le acque dolci, il ruolo dei fiumi e dei ruscelli nel ciclo globale del metano rimane poco approfondito dagli studiosi, nonostante le attuali stime delle emissioni globali fluviali siano simili in grandezza ad altre importanti fonti di metano, come la combustione della biomassa e la coltivazione di riso. Gli ecosistemi fluviali svolgono un ruolo chiave nel collegamento terrestre, nelle piscine marine e nell’atmosfera e sono importanti per la loro potenziale produzione di metano, ricevendo ed emettendo anche grandi quantità di metano generata esternamente in terreni adiacenti e nei bacini idrici.
Pertanto, le emissioni globali di metano dai torrenti e dai fiumi possono derivare regolamentate da molteplici fattori ambientali che operano attraverso i confini terra-acqua. Risolvere questi controlli dovrebbe migliorare le nostre previsioni delle emissioni fluviali di metano e la nostra più ampia comprensione di come le acque correnti elaborano e forniscano il carbonio agli ecosistemi a valle in
risposta al riscaldamento climatico e ad altri cambiamenti ambientali globali. Nonostante il loro potenziale come un’importante fonte atmosferica, le attuali sintesi di emissioni fluviali di metano evidenziano un’estrema variabilità spaziale e temporale. Pertanto, gli sforzi per generare stime globali sono basati su un semplice media delle emissioni misurate di metano, che ha portato a un certo livello di incertezza, modelli globali sconosciuti e grandi discrepanze tra dati bottom-up e stime top-down.
La Banca dati globale sul metano fluviale
Ulteriori complicazioni derivano dal fatto che le emissioni di metano dall’acqua dei fiumi e dei laghi si verificano a causa del processo di diffusione e del processo ancora più variabile dell’ebollizione, in cui
le bolle ricche di metano vengono rilasciate dai sedimenti. Gli esperti per comprendere le dinamiche di variabilità delle emissioni di metano hanno usato un database CH4 13 Global River Methane (Banca dati globale sul metano fluviale) contenente più di 24.000 osservazioni di concentrazione CH4 e più di 8.000 osservazioni di flussi di metano.
L’obiettivo è creare un modello per valutare le concentrazioni di metano globale, usando sistemi di apprendimento automatico. Sulla base di questi modelli, gli esperti hanno spiegato una frazione sostanziale della variabilità totale in concentrazioni di metano e hanno raggiunto una stima della variabilità stagionale delle emissioni di metano da fiumi e ruscelli. Sulla base dei modelli di output, gli esperti sono riusciti anche ad identificare i principali fattori di concentrazione di metano e i flussi provenienti dalle acque correnti in tutto il mondo.
