Circa 20mila anni fa, al picco dell'ultima era glaciale, le polveri minerali sollevate dai venti e il sale marino scatenarono in atmosfera una reazione che accorciò di circa il 20% la permanenza del metano. Lo scrive uno studio pubblicato su Science il 5 novembre, al quale ha partecipato l'Istituto di Scienze Polari del CNR insieme a gruppi di Spagna, Argentina, Svizzera e Stati Uniti.
La scoperta nelle carote di ghiaccio
Il lavoro è coordinato dall'Instituto de Química Física Blas Cabrera del CSIC spagnolo e porta la firma di Daphne Meidan. Il titolo del paper è Atmospheric methane lifetime during the Last Glacial Maximum was reduced owing to dust-mediated chlorine chemistry: è la prima volta che un meccanismo di chimica del cloro così dettagliato entra nei bilanci atmosferici dell'era glaciale.
Il metodo combina due archivi. Le carote di ghiaccio prelevate in Antartide e Groenlandia conservano bolle d'aria e tracce chimiche di 20mila anni fa: polvere, sali, isotopi. Le simulazioni globali ricostruiscono come quelle sostanze reagivano in quota. «Le carote ci permettono di leggere le tracce della chimica atmosferica del passato», spiega Andrea Spolaor del CNR-ISP, firma italiana del paper. L'interpretazione dei segnali chimici è stata la chiave per collegare le prove geologiche al modello. In Antartide la presenza italiana è stabile e produce ricerche di impatto, come mostra anche lo studio sulle emissioni di CO2 nella Taylor Valley cresciute di 5,5 volte in 5 anni.
Il gas serra oggi vale oltre cinque volte più di allora
Il paragone con il presente ridimensiona l'ottimismo che il titolo potrebbe suggerire. Durante l'ultima era glaciale il metano in atmosfera era intorno a 375 parti per miliardo (ppb), come mostrano le ricostruzioni dalle carote antartiche. Al picco preindustriale la concentrazione era salita a circa 695 ppb, quasi il doppio. Oggi, secondo il Greenhouse Gas Bulletin dell'Organizzazione meteorologica mondiale, il CH4 ha raggiunto 1.948 ppb nel 2025: il 267% del livello preindustriale e oltre cinque volte il livello glaciale.
Il meccanismo scoperto dal gruppo Meidan-Spolaor richiedeva due condizioni che oggi non esistono più sul pianeta. Primo, enormi quantità di polvere minerale sollevata dai deserti che circondavano le calotte, molto superiori a quelle attuali. Secondo, un rapporto altissimo fra aerosol marini e temperature atmosferiche fredde, che favoriva la liberazione di cloro reattivo. L'atmosfera post-industriale è paradossalmente più «pulita» da quelle polveri grossolane e ha perso quel freno naturale sul gas serra proprio mentre le emissioni crescevano. Chi studia atmosfere non terrestri trova in questa chimica un modello utile per contesti estremi, come nel caso di HD 3167 b, il pianeta di lava con un'atmosfera a 154 anni luce.
Perché conta per la ricerca climatica
La scoperta cambia il bilancio dei feedback climatici che i modelli usano per proiettare il riscaldamento futuro. Finora la bassa concentrazione glaciale di metano era stata attribuita quasi del tutto a emissioni naturali ridotte, soprattutto da zone umide e termiti. Con un contributo del 20% dovuto a una rimozione atmosferica più efficiente, i flussi stimati di emissioni naturali del passato vanno rivisti verso l'alto.
Ricadute concrete per la ricerca italiana ce ne sono due. L'Istituto di Scienze Polari del CNR, nato nel 2019, acquisisce credito su un filone (chimica del cloro nelle carote) poco frequentato in Europa, e Spolaor compare come coautore in una delle poche firme italiane su Science di questo autunno. Gli ingegneri climatici che discutono proposte di rimozione atmosferica tramite aerosol di cloro reattivo hanno ora la prova che il meccanismo funziona, ma anche la misura di quanto polveroso e salino il pianeta dovrebbe diventare perché ne valga la pena. Gli stessi archivi geologici che restituiscono questi dati continuano a riservare sorprese: lo mostra anche il caso del coccodrillo delle rocce della Sfinge che cambia genere dopo 99 anni.
La prossima sfida indicata dagli autori è quantificare lo stesso meccanismo per periodi interglaciali più recenti, dove le polveri minerali erano meno abbondanti ma non nulle. I dati completi sono nel comunicato ufficiale del Consiglio Nazionale delle Ricerche.
Domande frequenti
Qual è la scoperta principale dello studio pubblicato su Science riguardo al metano atmosferico?
Lo studio ha scoperto che circa 20mila anni fa, durante il picco dell'ultima era glaciale, la presenza di polveri minerali e sale marino in atmosfera ha ridotto del 20% la permanenza del metano grazie a una reazione chimica mediata dal cloro.
In che modo sono state ottenute le prove di questa riduzione della permanenza del metano?
Le prove derivano dall'analisi delle carote di ghiaccio prelevate in Antartide e Groenlandia, che conservano bolle d'aria e tracce chimiche dell'epoca, e da simulazioni globali che ricostruiscono le reazioni atmosferiche di quei tempi.
Perché il meccanismo di riduzione del metano scoperto non è più attivo oggi?
Oggi non ci sono più le condizioni necessarie: le quantità di polvere minerale sollevate dai deserti sono molto inferiori e l'atmosfera è meno ricca di aerosol marini e polveri grossolane, rendendo impossibile replicare il meccanismo naturale di allora.
Che impatto ha questa scoperta sulla ricerca climatica e sui modelli di proiezione del riscaldamento futuro?
La scoperta implica che la bassa concentrazione glaciale di metano non era dovuta solo a emissioni ridotte, ma anche a una rimozione atmosferica più efficiente; quindi, le stime delle emissioni naturali passate vanno riviste verso l'alto nei modelli climatici.
Quali sono le ricadute per la ricerca italiana e quali prospettive future vengono indicate?
Lo studio valorizza la ricerca italiana nel campo della chimica atmosferica delle carote di ghiaccio e suggerisce come prossima sfida la quantificazione di questo meccanismo in periodi interglaciali più recenti, per comprendere meglio l'evoluzione del bilancio del metano.
