L’analisi del permafrost in Antartide ha rivelato un significativo rilascio di carbonio geologico profondo: nella Taylor Valley, le emissioni di anidride carbonica sono aumentate di oltre cinque volte. Questi risultati provengono dallo studio ‘Rapid Increase in Geogenic CO2 Emissions from Antarctic Permafrost’, pubblicato sulla rivista Global Biogeochemical Cycles. La ricerca è stata condotta da un team di scienziati del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr), dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Ingv) e delle Università di Otago e Waikato, focalizzandosi nella Taylor Valley, una delle aree più significative prive di ghiaccio delle McMurdo Dry Valleys in Antartide.
I dati mostrano un sostanziale aumento del rilascio di CO2 dal suolo: le analisi geochimiche effettuate nel 2020, 2023 e 2025 rivelano un contributo significativo di carbonio proveniente da fonti geologiche profonde. Più specificamente, il flusso medio di anidride carbonica è aumentato da 1,73 grammi per metro quadrato al giorno nel 2020 a 9,49 nel 2025, segnando un incremento di circa 5,5 volte. Durante lo stesso periodo, il valore massimo registrato è passato da 11,36 a 72,99 grammi per metro quadrato al giorno, mostrando che l’incremento riguarda sia i valori estremi che l’intera distribuzione dei flussi osservati.
“Oltre alla maggiore quantità di CO2 nel 2025 rispetto al 2020 e al 2023”, commenta Livio Ruggiero, geochimico dell’Istituto di Geoscienze del Cnr (Cnr-Geo) e ricercatore associato presso l’Ingv, “le campagne successive mostrano un cambiamento significativo e coerente del degassamento in specifiche aree della Taylor Valley. Emergere chiaramente che il permafrost antartico può veicolare carbonio proveniente da sistemi geologici molto più profondi. Questo fatto invita a ripensare il ciclo del carbonio in Antartide, dove non ci sono solamente processi atmosferici, biologici e superficiali, ma anche interazioni con strati geologici e idrologici sotterranei.”
Le analisi molecolari e isotopiche di CO2 e metano hanno fornito preziose indicazioni sull’origine dei gas. La maggior parte dei campioni analizzati suggerisce che la presenza di gas non è attribuibile semplicemente all’attività microbica in superficie, indicando chiaramente un’origine profonda.
“Il segnale isotopico, che funge da ‘impronta digitale’ chimica per identificare l’origine del carbonio, è un elemento cruciale nell’analisi”, sottolinea Alessandra Sciarra, ricercatrice dell’Ingv. Questi risultati confermano che una parte significativa del carbonio trovato nel suolo non è generata da microbi o vegetazione in superficie, ma proviene da profondità geologiche. Attraverso l’integrazione di analisi chimiche e tracciamento isotopico, abbiamo potuto ricostruire il percorso di questi gas che risalgono dalle profondità della Terra e riescono a filtrare fino in superficie passando attraverso il permafrost, il terreno perennemente ghiacciato.
La struttura sotterranea della Taylor Valley è particolarmente complessa, comprendendo uno strato di permafrost irregolare, sacche d’acqua ad alta salinità e una rete geologica e idrica intricata. Ricerche geofisiche precedenti avevano già indicato la presenza di fluidi sotto il terreno congelato, che possono essere considerati come riserve o “autostrade” sotterranee per il risalita dei gas profondi. Tuttavia, gli studiosi evidenziano che le attuali informazioni non permettono ancora di identificare un’unica via di risalita o un meccanismo specifico responsabile delle anomalie superficiali.
Lo studio non attribuisce direttamente l’aumento delle emissioni allo scioglimento del permafrost. Parametri come temperatura del terreno, contenuto di acqua e spessore dello strato attivo non sono stati misurati sistematicamente durante tutte le campagne di studio, rendendo impossibile stabilire una relazione causale diretta tra l’aumento dei flussi e il riscaldamento superficiale. Ricerche future si concentreranno sull’analisi dei canali idrici sotterranei, delle variazioni di pressione che influenzano i fluidi e delle modifiche nella permeabilità del suolo, tutti aspetti fondamentali per comprendere il meccanismo tramite cui il gas risale in superficie.
I risultati suggeriscono quindi l’esistenza di un meccanismo di rilascio di carbonio antartico che è ancora scarsamente rappresentato nelle attuali ricostruzioni del ciclo del carbonio ad alte latitudini. La sua portata spaziale e la sua durata nel tempo sono ancora da determinare. Gli autori sottolineano l’importanza di ampliare le osservazioni tramite monitoraggi stagionali e pluriennali, oltre a misurazioni della temperatura e dell’idrologia del permafrost, e approfondimenti geofisici per chiarire i legami tra anomalie superficiali e sistemi fluidi profondi.
“Questo studio evidenzia l’importanza di considerare l’Antartide come un sistema integrato, in cui atmosfera, criosfera, idrosfera e geosfera interagiscono in modo complesso”, conclude Fabio Florindo, presidente dell’Ingv e coautore dello studio. “La nostra capacità di combinare osservazioni sul campo, analisi geochimiche, studi isotopici e indagini geofisiche ci ha permesso di rivelare processi fini, che fino a pochi anni fa erano difficilmente evidenti. Questo è anche un chiaro riconoscimento del valore della ricerca italiana in Antartide e dell’importanza di programmi a lungo termine per monitorare i cambiamenti e comprenderne i meccanismi.”
