Riscaldamento globale crea le “dead zones”, aree a basso tenore di ossigeno negli oceani dove non c’è vita marina

Le fluttuazioni del clima potrebbero influire drasticamente sull’abitabilità degli ecosistemi marini, secondo un nuovo studio condotto da scienziati dell’UCLA, che hanno esaminato l’espansione e la contrazione di zone a bassa concentrazione di ossigeno nel mare.

Il team di ricerca dell’UCLA, guidato dal docente di scienze atmosferiche e oceaniche Curtis Deutsch, ha utilizzato una simulazione al calcolatore per dimostrare per la prima volta che le dimensioni delle aree a basso tenore di ossigeno create dai batteri che lo consumano è estremamente sensibile alle variazioni di profondità causate da oscillazioni nel clima. Queste regioni povere di ossigeno  si espandono o contraggono a seconda della loro profondità, e costituiscono una minaccia per la vita marina.

“La crescita delle regioni povere di ossigeno è motivo di preoccupazione a causa degli effetti negativi sulle popolazioni marine – interi ecosistemi possono morire quando la vita marina non può sfuggire, per qualche ragione, alla mancanza di ossigeno nell’acqua”, ha detto Deutsch. “Ci sono vaste aree dell’oceano dove la vita marina è assente o ha dovuto sviluppare adattamenti molto peculiari per sopravvivere in condizioni di scarsa concentrazione di ossigeno.”

Lo studio, che è stato pubblicato il 9 giugno nell’edizione online della rivista Science e sarà disponibile in un’edizione in stampa tra poco, ha anche mostrato che in aggiunta al consumo di ossigeno, i batteri marini stanno causando l’impoverimento di azoto, un nutriente essenziale necessario per la sopravvivenza della maggior parte dei tipi di alghe.

“Abbiamo trovato che c’è un meccanismo che collega il clima e i suoi effetti sull’ossigeno con la rimozione dell’azoto dal mare,” ha detto Deutsch.

Le  zone a basso tenore di ossigeno sono create da batteri che vivono negli strati più profondi dell’oceano e che consumano l’ossigeno nutrendosi di alghe morte che si depositano sulla superficie. Proprio come gli alpinisti potrebbero sentire gli effetti negativi ad alta quota come una mancanza di aria, gli animali marini che necessitano di ossigeno per respirare faticano a vivere o non riescono a vivere affatto in questi ambienti ipossigenati.

“Abbiamo dimostrato per la prima volta che queste regioni a basso ossigeno sono intrinsecamente molto sensibili a piccoli cambiamenti del clima,” Deutsch ha aggiunto.

Ma la mancanza di ossigeno non è l’unica cosa che i pesci e la vita marina devono affrontare, secondo Deutsch. Quando l’ossigeno è molto basso, i batteri cominciano a consumare di azoto, uno dei nutrienti più importanti per la vita marina.

“Quasi tutte le alghe, la base stessa della catena alimentare, usano l’azoto per rimanere in vita,” ha detto. “Dato che queste regioni a basso tenore di ossigeno si espandono e si contraggono, la quantità di nutrienti a disposizione delle alghe sulla superficie dell’oceano oscilla.”

La comprensione delle cause dell’esaurimento di ossigeno e azoto nell’oceano è importante per determinare l’effetto sulla pesca e sulle popolazioni ittiche.

Deutsch e il suo team ha utilizzato un modello computerizzato della circolazione oceanica e processi biologici che producono o consumano ossigeno per prevedere come la distribuzione di ossigeno degli oceani è cambiata nel corso dell’ultimo mezzo secolo. I ricercatori hanno testato le loro previsioni con le osservazioni fatte nel corso degli ultimi decenni, specificatamente destinate a zone dove la concentrazione di ossigeno è già basso, perché la vita marina in queste zone si sentiranno le modifiche più velocemente.

A questo punto la domanda che si sono posti gli scienziati del team è stata: quanto l’aumento delle temperature globali incide su questi ambienti nell’ossigeno disciolto in acqua?

Con l’aumento della temperatura, meno ossigeno lascia l’atmosfera per dissolversi nell’oceano, ha spiegato Deutsch. Inoltre, il livello più superficiale dell’oceano è più caldo, rallentando la circolazione di ossigeno negli strati inferiori.

“Il riscaldamento globale quasi certamente influenza la quantità di ossigeno nel mare, ma ci aspettiamo che ci sia un effetto lento che si svolge nell’arco di lunghi periodi di tempo”, ha aggiunto.

“Ci sono enormi cambiamenti nella concentrazione di ossigeno nell’acqua, ma le variazioni non sono progressive e persistenti come molti si aspettano, ma seguono dei cicli periodici. L’ossigeno viene e va nel mare in un modo che non è attribuibile nel breve periodo al riscaldamento del pianeta. Bensì, è parte del ritmo naturale del mare”.

“Ci aspettiamo che il riscaldamento globale faccia crescere le aree povere di ossigeno come è accaduto alla fine dell’ultima era glaciale 30.000 anni fa,” ha detto Deutsch. “Ma per individuare un trend globale di decade in decade occorrerà monitorare attentamente le oscillazioni annuali dovute a cicli naturali.”