Nel complesso equilibrio della vita terrestre, i processi fotosintetici stanno attraversando un periodo di profondi cambiamenti che ridisegnano le dinamiche globali degli ecosistemi. Una ricerca pubblicata su Nature Climate Change ha rivelato come tra il 2003 e il 2021 la vegetazione terrestre abbia registrato un incremento significativo della propria capacità produttiva, mentre contemporaneamente gli oceani hanno mostrato segnali di declino nella loro produttività primaria. Questo fenomeno rappresenta una delle trasformazioni più significative documentate negli ultimi decenni per quanto riguarda la base stessa della catena alimentare planetaria.
La rivoluzione silenziosa degli ecosistemi terrestri
I dati satellitari analizzati dal team della Duke University hanno evidenziato un aumento annuale di 0,2 miliardi di tonnellate metriche di carbonio nella produzione primaria netta terrestre. Questo incremento ha interessato principalmente le regioni temperate e boreali, ovvero quelle caratterizzate da latitudini elevate, dove il riscaldamento climatico ha paradossalmente creato condizioni più favorevoli per la crescita vegetale.
L'espansione delle stagioni di crescita e il miglioramento delle condizioni termiche hanno trasformato vaste aree del pianeta in ecosistemi più produttivi. Come spiega Wenhong Li, professore di scienze della terra e del clima presso la Nicholas School: "Nelle regioni temperate che hanno sperimentato un aumento locale delle precipitazioni, insieme all'espansione forestale e all'intensificazione delle coltivazioni, abbiamo assistito a un vero e proprio boom della produttività vegetale".
Il declino silenzioso degli oceani
Mentre la terraferma registrava questi incrementi, gli oceani raccontavano una storia completamente diversa. La produzione primaria marina ha subito una diminuzione di circa 0,1 miliardi di tonnellate metriche di carbonio all'anno, con i cali più marcati concentrati nelle acque tropicali e subtropicali, particolarmente nell'Oceano Pacifico.
Il fenomeno trova la sua spiegazione principale nell'aumento delle temperature superficiali marine. Nicolas Cassar, che ha co-diretto la ricerca, chiarisce il meccanismo: "Le acque più calde tendono a stratificarsi sopra quelle più fredde, interferendo con il rimescolamento dei nutrienti essenziali per la sopravvivenza delle alghe marine".
L'influenza dei grandi cicli climatici
Un aspetto particolarmente interessante emerso dalla ricerca riguarda la diversa reattività di terra e mare ai grandi eventi climatici come El Nino e La Nina. Shineng Hu, assistente professore di dinamiche climatiche, ha osservato come "la produzione primaria oceanica risponda molto più intensamente a questi fenomeni rispetto a quella terrestre".
Una serie di eventi La Nina verificatisi dopo il 2015 ha persino causato un'inversione temporanea delle tendenze nella produzione primaria oceanica, evidenziando la maggiore sensibilità degli ecosistemi marini alle variazioni climatiche future.
Metodologie innovative per una visione globale
Lo studio ha utilizzato un approccio metodologico innovativo, combinando sei diversi dataset satellitari per il periodo 2003-2021. Questa strategia ha permesso di superare le limitazioni degli studi precedenti, che tendevano a focalizzarsi separatamente su ecosistemi terrestri o marini, perdendo di vista l'interconnessione planetaria dei processi produttivi.
Gli strumenti satellitari specializzati misurano la "verdezza" superficiale, che rappresenta l'abbondanza di clorofilla prodotta dalla vita fotosintetica. Questi dati vengono poi elaborati da modelli computerizzati che integrano informazioni su temperatura, luminosità e variabilità dei nutrienti per stimare la produzione primaria netta.
Implicazioni per il futuro del pianeta
Il risultato complessivo di questi processi contrapposti è stato comunque positivo: la produzione primaria globale è aumentata di 0,1 miliardi di tonnellate metriche di carbonio all'anno. Tuttavia, le implicazioni a lungo termine di questi cambiamenti sollevano questioni cruciali per la stabilità degli ecosistemi.
Il declino della produttività nelle regioni oceaniche tropicali e subtropicali, combinato con la stagnazione terrestre ai tropici, rischia di indebolire le fondamenta delle reti alimentari tropicali. Questo fenomeno potrebbe generare effetti a cascata su biodiversità, pesca e economie locali, compromettendo nel tempo la capacità delle regioni tropicali di funzionare come efficaci pozzi di carbonio.
Come sottolinea il primo autore Yulong Zhang: "Se il declino della produzione primaria oceanica continuerà e per quanto tempo gli aumenti terrestri potranno compensare queste perdite rimane una questione chiave senza risposta, con importanti implicazioni per valutare la salute di tutti gli esseri viventi e per guidare la mitigazione dei cambiamenti climatici".
