L'impennata delle concentrazioni di metano nell'atmosfera terrestre registrata nei primi anni Venti del XXI secolo rappresenta un fenomeno di portata eccezionale che ha colto di sorpresa la comunità scientifica internazionale. A differenza di quanto inizialmente ipotizzato, il drammatico incremento non è stato causato principalmente da un'esplosione delle emissioni, ma da un indebolimento senza precedenti dei meccanismi naturali di rimozione del gas dall'atmosfera, combinato con l'effetto amplificatore delle condizioni climatiche estreme. Questo quadro complesso emerge da uno studio coordinato da Philippe Ciais dell'Università di Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines e pubblicato sulla rivista Science, che ha coinvolto un team internazionale di ricercatori tra cui Hanqin Tian del Boston College, esperto di scienze del sistema Terra.
Il protagonista inaspettato di questa accelerazione è il radicale ossidrile, una molecola altamente reattiva che costituisce il principale "detergente" chimico dell'atmosfera. Durante il biennio 2020-2021, la concentrazione di questi radicali ha subito un crollo improvviso, rallentando drasticamente la degradazione del metano. Secondo le analisi del gruppo di ricerca, questo declino nella capacità di rimozione atmosferica spiega circa l'80-85% della variabilità anno per anno nell'accumulo di metano, un dato che ribalta le interpretazioni precedenti focalizzate sulle sole fonti emissive. La riduzione degli ossidi di azoto durante i lockdown pandemici ha giocato un ruolo centrale in questo processo, alterando la chimica atmosferica in modi che solo ora cominciamo a comprendere appieno.
Le misurazioni atmosferiche documentano un incremento di 55 parti per miliardo tra il 2019 e il 2023, con le concentrazioni che hanno raggiunto il livello record di 1921 ppb nel 2023. L'accelerazione più marcata si è verificata nel 2021, quando i livelli sono aumentati di quasi 18 ppb, un salto superiore dell'84% rispetto all'incremento registrato nel 2019. Questi numeri assumono particolare rilevanza considerando che il metano è il secondo gas serra per importanza dopo l'anidride carbonica, con un potenziale di riscaldamento globale enormemente superiore su scale temporali brevi.
Sul fronte delle emissioni, la prolungata fase di La Niña verificatasi tra il 2020 e il 2023 ha creato condizioni ideali per la produzione biologica di metano. Le precipitazioni superiori alla media hanno espanso gli ambienti allagati nelle regioni tropicali, favorendo l'attività dei microorganismi metanogeni in zone umide naturali, fiumi, laghi e terreni agricoli. Il contributo di Tian e dei suoi colleghi del Centro per la Scienza del Sistema Terra e la Sostenibilità Globale è stato determinante nell'identificare e quantificare queste fonti, spesso sottorappresentate nei modelli globali. Integrando processi terrestri, di acqua dolce e atmosferici in modelli avanzati del sistema Terra, il team ha dimostrato come la variabilità climatica abbia amplificato le emissioni attraverso ecosistemi interconnessi.
La distribuzione geografica delle emissioni aggiuntive rivela pattern significativi. Gli incrementi maggiori sono stati osservati nell'Africa tropicale e nel Sud-Est asiatico, mentre anche le zone umide artiche e i laghi delle regioni polari hanno mostrato una crescita notevole, accelerata dalle temperature più elevate che stimolano l'attività microbica. Il contrasto è rappresentato dalle zone umide sudamericane, dove le emissioni sono calate nel 2023 a causa di una siccità estrema legata a El Niño, evidenziando l'estrema sensibilità del rilascio di metano agli eventi climatici estremi.
L'analisi delle impronte chimiche isotopiche ha permesso ai ricercatori di escludere ipotesi alternative. I combustibili fossili e gli incendi hanno svolto un ruolo marginale nell'aumento recente, con variazioni troppo limitate per spiegare il picco osservato. Le fonti microbiche, incluse zone umide naturali, acque interne, serbatoi artificiali e agricoltura, sono risultate responsabili della maggior parte dei cambiamenti rilevati. Questa distinzione è fondamentale per orientare le strategie di mitigazione.
Le implicazioni per le politiche climatiche internazionali sono profonde. Come sottolineato da Tian, il Global Methane Pledge, l'impegno internazionale per la riduzione delle emissioni di metano, deve necessariamente incorporare nelle sue previsioni le sorgenti climatiche oltre ai controlli antropogenici se vuole raggiungere gli obiettivi prefissati. I sistemi gestiti dall'uomo come le risaie, spesso trascurati nelle contabilità globali, rappresentano una componente significativa del problema. Lo studio evidenzia inoltre lacune critiche nei modelli bottom-up attualmente utilizzati per stimare le emissioni da ecosistemi allagati, che hanno sistematicamente sottovalutato le dinamiche reali durante l'impennata.
