Gli antichi microbi lacustri ne hanno innescato 304

iStock/KLBahr

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Il nostro pianeta ha una lunga storia di riscaldamento globale, che dura da milioni di anni, come evidenziato da un recente studio pubblicato su Geology, che approfondisce un’era cruciale avvenuta 304 milioni di anni fa durante l’era glaciale del tardo Paleozoico.

I risultati rivelano prove di aumento della temperatura della superficie del mare, declino del ghiaccio continentale e ambienti oceanici che inondano la terra.

Il dottor Liuwen Xia e un team di ricercatori dell’Università di Nanchino, in Cina, hanno intrapreso una ricerca per scoprire i segreti di un antico episodio di riscaldamento.

Per svelare il mistero, il team ha studiato l'impatto delle emissioni di metano dai laghi alcalini con livelli di pH compresi tra 9 e 12.

Il metano, un potente gas serra, può intrappolare il calore nell’atmosfera 28 volte più efficacemente dell’anidride carbonica in un secolo.

I microrganismi responsabili della produzione di metano contribuiscono a una parte sostanziale delle emissioni globali di metano, pari al 74%.

Comprendere le condizioni che consentono a questi microrganismi di prosperare è fondamentale per comprendere le dinamiche del cambiamento climatico.

I ricercatori si sono concentrati sul bacino dello Junggar, nel nord-ovest della Cina, dove hanno esaminato meticolosamente i livelli di metano derivati ​​dall’attività microbica.

Xia et al, 2023.

I campioni prelevati dal fondale del lago sono stati sottoposti a rigorose analisi chimiche, fornendo informazioni sulle fonti di carbonio, tra cui alghe verdi acquatiche, cianobatteri fotosintetizzanti e archaea alofili estremofili che popolano ambienti ad alto contenuto salino.

Dalle loro indagini è emersa una rivelazione cruciale: un tipo specifico di microrganismo, gli archaea metanogeni alcalofili, prosperavano nelle condizioni anossiche a basso contenuto di solfati del lago.

Questo microrganismo sfrutta l'energia derivante dalla produzione di metano, rilasciandola nell'atmosfera. I risultati suggeriscono che le emissioni microbiche di metano durante quest’era potrebbero aver raggiunto l’incredibile cifra di 2,1 gigatonnellate.

I ricercatori hanno collegato questo aumento delle emissioni di metano all’era glaciale del tardo Paleozoico, segnata da un picco del metano atmosferico 304 milioni di anni fa. Propongono che l’impatto collettivo dei laghi alcalini a livello globale potrebbe aver influenzato in modo significativo i livelli di gas serra.

Solo nel contesto della Cina nord-occidentale, le emissioni di metano avrebbero potuto superare le 109 gigatonnellate, equivalenti al potenziale impatto serra fino a 7521 gigatonnellate di anidride carbonica.

Le implicazioni di questi risultati sono profonde e sottolineano il ruolo influente del metano nel modellare il nostro clima. Le potenziali soluzioni includono l’alterazione del pH del lago, l’introduzione di argille specifiche o persino la modifica dei fondali.

Tuttavia, ciascuna soluzione introduce una propria serie di ripercussioni ambientali. Inoltre, identificare i laghi alcalini in tutto il mondo presenterà le proprie sfide.

Lo studio completo è stato pubblicato su Geology.

Estratto dello studio:

Il metano (CH4) è un importante gas serra, ma il suo comportamento e i fattori che lo influenzano su scale temporali geologiche non sono sufficientemente chiari. Questo studio ha studiato l'era glaciale del tardo Paleozoico (LPIA), che si ritiene abbia sperimentato un intervallo di rapido riscaldamento a ca. 304 Ma, che potrebbe essere stato analogo al riscaldamento moderno. Per esplorare le possibili cause di questo evento di riscaldamento, abbiamo studiato antichi laghi alcalini nel bacino dello Junggar, nella Cina nordoccidentale. I risultati mostrano che il ciclo microbico del CH4 qui era forte, come evidenziato dai valori di carbonato δ13C (δ13Ccarb) di >5‰, ∼+0,6‰ tra i valori di pristano δ13C (δ13CPr) e fitano δ13C (δ13CPh), un indice 3β-metilhopane di 9,5 % ± 3,0% e valori δ13C altamente negativi di opani (da −44 ‰ a −61 ‰). Le basse concentrazioni di solfato nei laghi alcalini hanno reso gli archeobatteri metanogeni più competitivi rispetto ai batteri che riducono i solfati, e gli elevati livelli di carbonio inorganico disciolto hanno promosso la metanogenesi. Le emissioni biogeniche di CH4 provenienti dai laghi alcalini, oltre alla CO2, potrebbero aver contribuito al rapido riscaldamento climatico.