Ridurre l’acidificazione degli oceani eliminando la CO2: due obiettivi per la ricerca d’avanguardia nel Mar Mediterraneo

È ormai ampiamente riconosciuto che per raggiungere l’obiettivo di limitare il riscaldamento globale ben al di sotto dei 2 °C dei livelli preindustriali (come obiettivo dell’accordo di Parigi), non sarà sufficiente ridurre le emissioni di carbonio anche a un ritmo senza precedenti , ma è necessario sviluppare e implementare strategie attive di rimozione dell’anidride carbonica (CDR). Tra le strategie CDR attualmente esistenti, relativamente pochi studi hanno valutato la capacità di mitigazione delle tecnologie a emissioni negative (NET) basate sull’oceano e la fattibilità della loro implementazione su scala più ampia per supportare strategie di implementazione efficienti di CDR.

L’oceano gioca un ruolo particolare nel sistema climatico agendo come un significativo dissipatore di calore atmosferico e CO2; questo ha causato il rischio aggiuntivo dell’acidificazione degli oceani, ovvero la riduzione del pH dell’acqua marina oceanica che non ha precedenti negli ultimi 65 milioni di anni e ha implicazioni significative per gli organismi marini: va infatti a influenzare la loro regolazione metabolica e la capacità di formare calcio carbonato, destabilizzando l’ecosistema e in ultima analisi minacciando i servizi ecosistemici vitali.

Tra le reti oceaniche, l’alcalinizzazione artificiale degli oceani tramite la dissoluzione di idrossido di calcio (Ca(OH)2), nota in breve come ocean liming, ha attirato l’attenzione per la sua capacità di affrontare contemporaneamente due questioni: il riscaldamento globale e l’acidificazione degli oceani.

Un nuovo studio recentemente pubblicato su Frontiers in Climate esplora in dettaglio il caso dell’alcalinizzazione degli oceani. La ricerca, realizzata dalla Fondazione Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici (CMCC) e dal Politecnico di Milano nell’ambito del progetto Desarc-Maresanus, con il sostegno finanziario di Amundi e la collaborazione di CO2APPS, presenta un’analisi dell’alcalinizzazione marina applicata al Mar Mediterraneo tenendo in considerazione le caratteristiche regionali del bacino.

I ricercatori hanno utilizzato una serie di simulazioni di alcalinizzazione basate sulle attuali rotte marittime per valutarne quantitativamente l’efficienza  tramite un modello accoppiato fisico-biogeochimico ad alta risoluzione (NEMO-BFM) per il Mar Mediterraneo (con una risoluzione orizzontale di circa 6 km ).

Le strategie di alcalinizzazione applicate al Mar Mediterraneo illustrano il potenziale dell’alcalinizzazione degli oceani per mitigare i cambiamenti climatici aumentando il flusso aria-mare di CO2 attraverso il bacino e contrastando l’acidificazione. In contrasto con gli studi precedenti, gli scenari analizzati offrono un chiaro percorso verso l’attuazione pratica essendo basato su livelli realistici di scarico di calcare utilizzando l’attuale rete di rotte di navi cargo e petroliere attraverso il Mar Mediterraneo.

Sono stati esplorati due diversi approcci di scenari di alcalinizzazione: uno con uno scarico annuale costante di calce durante l’intero periodo dello scenario e un altro con livelli di alcalinizzazione gradualmente crescenti proporzionali alle diminuzioni del pH.

Le simulazioni utilizzate nello studio suggeriscono il potenziale di quasi raddoppiare il tasso di assorbimento di anidride carbonica del Mar Mediterraneo dopo 30 anni di alcalinizzazione e di neutralizzare la tendenza media di acidificazione superficiale.

Un documento più recente realizzato nell’ambito del progetto e appena pubblicato, realizza una stima del potenziale del trasporto marittimo per la calcinazione oceanica e la rimozione della CO2 atmosferica, evidenziando un potenziale molto elevato di scarico di calce in mare utilizzando la flotta commerciale globale esistente di navi. Per alcuni bacini chiusi, come il Mar Mediterraneo, dove la densità di traffico è relativamente alta, il potenziale di alcalinizzazione degli oceani, anche con bassi tassi di scarico, è di gran lunga superiore a quanto necessario per contrastare l’acidificazione degli oceani.

Pertanto, i risultati di questo studio evidenziano da un lato la necessità di ulteriori ricerche per una valutazione più precisa degli aspetti tecnici di questo approccio e potenziali criticità, da un altro lato indica il potenziale di un’implementazione regionale del calcare oceanico al Mar Mediterraneo basato sulla rete esistente di navi cisterna e navi da carico.

“Queste due pubblicazioni forniscono un contributo chiave alle comunità scientifiche e tecniche internazionali e nazionali che lavorano per trovare soluzioni a questi due problemi – rimozione della CO2 atmosferica e contrasto dell’acidificazione degli oceani – che dovremo affrontare in futuro. Anche se sono necessarie ulteriori indagini, questi risultati sono incoraggianti ”, afferma Stefano Caserini, Professore Ordinario di Mitigazione dei Cambiamenti Climatici al Politecnico di Milano e Responsabile del progetto Desarc-Maresanus.

“In questi lavori l’idea di alcalinizzazione degli oceani come strategia di mitigazione del cambiamento climatico viene valutata per la prima volta sulla base di un percorso di implementazione tecnicamente fattibile che fornisce un primo passo verso un’applicazione nel mondo reale. Inoltre, anche se le piene conseguenze ecologiche di questa strategia richiedono ancora ulteriori ricerche, viene indicata una soluzione che possa stabilizzare l’acidità dell’acqua di mare contrastando l’acidificazione senza rischiare drammatiche alterazioni della chimica dell’acqua di mare nella direzione opposta, che ad oggi avrebbero conseguenze in gran parte sconosciute”, afferma l’autore principale del primo articolo, Momme Butenschön, capo scienziato dell’Unità di ricerca sulla modellazione del sistema terrestre presso il Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici (CMCC) della Fondazione CMCC.