Il Nino, gli alisei e la concentrazione di ossigeno negli oceani

Le zone anossiche nell'oceano Pacifico

E’ una convinzione diffusa che il riscaldamento globale diminuirà la concentrazione di ossigeno nel mare, ma allo stato attuale non sembra essere del tutto vero. Secondo una nuova ricerca , è esattamente l'opposto probabilmente il caso nel nord dell'Oceano Pacifico, con la sua zona anossica che dovrebbe ridursi nei prossimi decenni a causa dei cambiamenti climatici.

Un team internazionale di scienziati è pervenuto a questa sorprendente conclusione dopo aver completato una valutazione dettagliata dei cambiamenti dal 1850 nel nord della zona orientale tropicale del Pacifico dei valori del minimo di ossigeno (OMZ). Uno strato dell’ oceano che inizia in genere a poche centinaia a migliaia di metri sotto la superficie, un OMZ è per definizione la zona con la saturazione di ossigeno più bassa nella colonna d'acqua. Gli strati OMZ sono una conseguenza della respirazione microbica e possono essere ambienti ostili per la vita marina.

Utilizzando carotaggi del fondale marino in tre diverse posizioni, è stato misurato il rapporto isotopico dell'azoto-15 di azoto-14 nella materia organica in essi contenuti; il rapporto può essere utilizzato per stimare il grado di anossia in questi OMZ. La profondità è correlata con l'età, dando quindi un quadro di come il contenuto di ossigeno varia nel periodo di tempo.

Dal 1990 al 2010, il record di isotopi di azoto indica che il contenuto di ossigeno è costantemente diminuito nella zona, come previsto. Ma prima di questo, e in particolare dal 1950-1990, l’ossigeno oceanico era in costante aumento. Fattore che, secondo Robert Thunell, scienziato marino presso la University of South Carolina, è in contrasto con la saggezza convenzionale.

"Il pensiero prevalente è che, negli oceani caldi a causa di aumento dei gas serra in atmosfera, -dice Thunell- il contenuto di ossigeno degli oceani dovrebbe scendere, fattore che è dovuto a due processi molto semplici”.

Appena l'acqua diventa più calda, la solubilità dell'ossigeno diminuisce in essa, di modo che contiene meno ossigeno. Sulla superficie degli oceani riscaldati, diminuisce la densità e gli oceani diventano più stratificati. Quando ciò accade, la superficie delle acque che deve rilasciare l'ossigeno non si mescola giù nelle acque più profonde del mare. "Copre solo il lato dell'offerta -dice Thunell - di ossigeno nell'oceano. Altrettanto importante è la richiesta di ossigeno, in particolare per la degradazione di materia organica che affonda”.

Il fitoplancton cresce in acque superficiali, e include i produttori primari della materia organica. Dopo la loro morte,questi detriti affondano lentamente dalla superficie al fondo del mare, e c'è un livello nella colonna d'acqua, la OMZ, dove i microbi consumano gran parte dei detriti, un processo che consuma ossigeno attraverso la respirazione batterica.

“L'entità della deprivazione di ossigeno nell’OMZ –sottolinea ancora Thunell- si riflette in gran parte sulla quantità di fitoplancton che viene prodotto sulla superficie. Abbondanza di produzione di fitoplancton in superficie significa meno ossigeno sotto, cioè scendendo in profondità.

Difatti le concentrazioni di ossigeno nel Pacifico sono così chiaramente aumentate dal 1950 al 1990,inoltre la produzione di fitoplancton è stata arricchita da forti venti (perché causano risalita di nutrienti da acque più profonde) e diminuita da venti deboli: gli scienziati hanno trovato prove che alisei di allora erano più deboli.

Guardando due diverse misure di intensità del vento (la differenza Est-Ovest in pressione a livello del mare e la profondità del termoclino) nei periodi di tempo in questione, si conclude che gli alisei sono andati a diminuire dal 1950-1990, ma poi si sono elevati dal 1990-2010.

Non ci sono spiegazioni sicure del perché la forza del vento è aumentata intorno al 1990, ma potrebbe essere correlata al Pacifico Decadal oscillazione. "Un sacco di persone hanno familiarità con ENSO, o El Nino, -ha ancora osservato Thunell- una sorta di variabilità climatica interannuale. The Pacific Decadal Oscillation è un fenomeno analogo ad un super- ENSO, ma risulta variabile su scale temporali decennali."

Nel corso dei prossimi decenni, però, la velocità commerciale del vento dovrebbe diminuire dal riscaldamento globale, dice ancora Thunell, e il risultato sarà una minore produzione di fitoplancton in superficie e meno utilizzo di ossigeno in profondità, provocando un concomitante aumento del contenuto di ossigeno dell'oceano .

"Questo ha alcune implicazioni importanti per la pesca, conclude Thunell – perchè uno dei problemi negli ultimi 20 o 30 anni è che l'ossigeno è in calo e che queste zone di minimo di ossigeno sono state in espansione, fattore che potrebbe avere avuto un impatto negativo sulla pesca”.

"Ma se gli ultimi 20 o 30 anni non sono la norma a causa di questi alisei insolitamente forti, allora non ci sarà necessariamente l'impatto sulle attività di pesca Se la tendenza si inverte, e torniamo a venti alisei deboli -. come si prevede che accadrà a causa del riscaldamento degli oceani -. quindi la diminuzione di ossigeno negli oceani che stiamo registrando potrebbe essere invertita "

E ' come se si risolvesse in una banale questione di domanda e offerta.