Negli oceani si consuma un processo invisibile ma fondamentale per la stabilità climatica del nostro pianeta. Organismi microscopici dotati di gusci calcarei, noti come plancton calcificante, svolgono un ruolo cruciale nella regolazione della temperatura terrestre catturando il carbonio e trasportandolo attraverso le profondità marine. Eppure, come rivela una recente analisi pubblicata sulla prestigiosa rivista Science, questi attori chiave del sistema climatico risultano drammaticamente sottorappresentati nei modelli predittivi utilizzati dalla comunità scientifica internazionale. La ricerca, coordinata dall'Institute of Environmental Science and Technology dell'Universitat Autònoma de Barcelona, solleva interrogativi significativi sull'accuratezza delle proiezioni climatiche attualmente in uso.
Lo studio si concentra su tre gruppi principali di organismi planctonici: coccolitofori, foraminiferi e pteropodi. Questi microorganismi costruiscono minuscole strutture protettive composte di carbonato di calcio (CaCO3), una sostanza che rappresenta un elemento centrale nella chimica oceanica. Il loro ciclo vitale innesca un meccanismo naturale di sequestro del carbonio: man mano che crescono e muoiono, trasferiscono il carbonio atmosferico verso gli strati più profondi dell'oceano attraverso quello che i ricercatori definiscono "pompa del carbonio oceanica". Questo processo contribuisce non solo alla stabilizzazione del clima su scale temporali geologiche, ma modifica anche la composizione chimica dell'acqua marina e alimenta la formazione di sedimenti che costituiscono preziosi archivi paleoclimatici.
L'omissione di questi organismi dai principali modelli climatici globali comporta conseguenze significative per la comprensione del ciclo del carbonio. Come spiega Patrizia Ziveri, professoressa di ricerca ICREA presso l'ICTA-UAB e coordinatrice dello studio, "i gusci del plancton sono minuscoli, ma collettivamente plasmano la chimica dei nostri oceani e il clima del nostro pianeta". La semplificazione eccessiva o l'esclusione completa di questi organismi dai modelli computazionali rischia di compromettere la capacità predittiva riguardo alle risposte del sistema Terra ai cambiamenti climatici in corso.
Un elemento particolarmente critico emerso dall'analisi riguarda il fenomeno della "dissoluzione superficiale". Contrariamente a quanto spesso ipotizzato, gran parte del carbonato di calcio prodotto dal plancton non affonda fino al fondale marino. Una quota considerevole si dissolve negli strati superficiali dell'oceano, in un processo guidato da attività biologiche quali predazione, aggregazione particellare e respirazione microbica. Questa dissoluzione superficiale altera profondamente la chimica oceanica, ma risulta sostanzialmente assente dai principali Earth System Models, inclusi quelli della famiglia CMIP6 utilizzati nelle valutazioni climatiche globali. L'esclusione di questo meccanismo può condurre a stime errate sui flussi di carbonio e sulle capacità di risposta dell'ecosistema marino agli stress ambientali.
La ricerca evidenzia inoltre che i diversi gruppi di plancton calcificante presentano vulnerabilità differenziate ai cambiamenti climatici. I coccolitofori, i maggiori produttori di carbonato di calcio tra questi organismi, risultano particolarmente sensibili all'acidificazione oceanica a causa dell'assenza di meccanismi cellulari specializzati per l'eliminazione dell'eccesso di acidità. Foraminiferi e pteropodi, pur disponendo di tali meccanismi compensatori, affrontano minacce diverse: la progressiva deoossigenazione delle acque e l'incremento delle temperature oceaniche. Trattare questi organismi come un gruppo omogeneo, come accade in molti modelli attuali, costituisce una semplificazione che impedisce di cogliere la complessità delle risposte oceaniche alle pressioni climatiche.
Il team internazionale di ricercatori sollecita misurazioni sistematiche sulla quantità di carbonato di calcio prodotta, dissolta ed esportata verso le profondità da ciascun gruppo planctonico. L'integrazione di questi dati nei modelli climatici potrebbe rafforzare significativamente le previsioni sulle interazioni oceano-atmosfera, migliorare le stime dello stoccaggio di carbonio a lungo termine e affinare l'interpretazione dei registri sedimentari utilizzati per ricostruire la storia climatica del pianeta. Come sottolinea la professoressa Ziveri, "ignorare i più piccoli organismi oceanici potrebbe farci perdere dinamiche climatiche importanti".