Clima: ENEA, i venti deboli riducono l’assorbimento di CO₂ nel Mediterraneo

Il Mediterraneo centrale ha assorbito il 30% di anidride carbonica in meno all’inizio del 2023 rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente, in coincidenza con venti deboli e un’intensa ondata di calore marina. È uno dei principali risultati dello studio condotto da ENEA e pubblicato sulla rivista Journal of Geophysical Research: Oceans, che raccoglie per la prima volta dati continui sugli scambi di CO₂ tra atmosfera e mare in questa area del Mediterraneo.

 “Anche questa ondata di calore eccezionale ha avuto con ogni probabilità un importante impatto anche sugli scambi di CO₂ tra atmosfera e oceano, con un rilascio significativo dall’oceano verso l’atmosfera. I dati raccolti all’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa durante l’eccezionale ondata marina di calore dell’estate 2026 mostrano valori di temperatura che hanno superato 31°C a 1 metro, 30°C a 5 e a 18 metri di profondità. Valori così elevati e per un periodo così esteso non si sono mai osservati da quando ci sono rilevazioni”, spiega Alcide di Sarra, ricercatore del Laboratorio ENEA Modelli e Misure per la Qualità dell’Aria e Osservazioni Climatiche e responsabile, insieme a Damiano Sferlazzo, dell’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa. 

Le misure contenute nello studio sono state effettuate dall’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa dell’ENEA tra dicembre 2021 e giugno 2023, nell’ambito delle attività della rete europea ICOS (Integrated Carbon Observation System), che ha attribuito all’osservatorio il massimo riconoscimento europeo (Classe 1) per la qualità e l’affidabilità dei dati atmosferici forniti.

“Il Mediterraneo centrale funziona come un grande serbatoio di anidride carbonica, assorbendo CO₂ dall’atmosfera in inverno e rilasciandola durante l’estate”, spiega Alcide di Sarra, ricercatore del Laboratorio ENEA Modelli e Misure per la Qualità dell’Aria e Osservazioni Climatiche e responsabile, insieme a Damiano Sferlazzo, dell’Osservatorio Oceanografico di Lampedusa. “I dati raccolti sono i primi a mostrare che, su base annuale, questa regione del Mediterraneo contribuisce a rimuovere CO₂ dall’atmosfera. Tra maggio 2022 e aprile 2023, tuttavia, abbiamo osservato una netta riduzione degli scambi di CO₂ tra atmosfera e mare, in concomitanza con un’ondata di calore marina intensa e prolungata”.

Nel dettaglio, nel luglio 2022 la temperatura superficiale del Mar Mediterraneo è risultata significativamente più elevata rispetto ai valori medi del periodo 1991-2020, a causa di un’ondata di calore marina intensa e persistente, durata da maggio 2022 ad aprile 2023. In media, sull’intero bacino, l’aumento ha raggiunto circa 1,5-2 °C, mentre nel Mediterraneo centrale sono stati registrati picchi ancora più elevati, fino a 4 °C oltre la media stagionale.

Nello stesso periodo, i ricercatori ENEA hanno rilevato una marcata riduzione della frequenza dei venti intensi (con 42 valori medi giornalieri di velocità del vento superiori a 8 m/s, rispetto ai 71 registrati nell’anno precedente). Al contrario, è aumentato il numero di giornate caratterizzate da venti deboli (con 47 giorni in cui la velocità media giornaliera è risultata inferiore a 5 m/s, rispetto ai soli 26 giorni dell’anno precedente). Queste condizioni hanno favorito il mantenimento dell’ondata di calore marina nell’area di studio, il Mediterraneo centrale.

Inoltre, l’eccezionale aumento della temperatura superficiale del mare è stato fortemente influenzato dalla persistenza di condizioni anticicloniche sull’Europa centro-occidentale, che hanno determinato condizioni meteorologiche stabili, con cielo prevalentemente sereno. Episodi occasionali di vento intenso hanno temporaneamente favorito la redistribuzione del calore all’interno dell’oceano, ma la successiva stabilizzazione della colonna d’acqua ha limitato il trasferimento del calore verso profondità maggiori, contribuendo al mantenimento di temperature elevate.

Per comprendere le cause del ridotto assorbimento di CO₂ durante l’ondata di calore marina, i ricercatori hanno calcolato i flussi aria-mare modificando separatamente i valori di temperatura e vento. Nel primo esperimento hanno valutato il ruolo della temperatura del mare, sostituendo i valori elevati registrati durante l’ondata di calore con quelli dell’anno precedente: il risultato è stato un assorbimento di CO₂ quasi identico a quello osservato realmente, dimostrando che la sola temperatura non è sufficiente a spiegare la riduzione degli scambi aria-mare di CO₂.

Nel secondo esperimento è stato invece analizzato l’effetto del vento, utilizzando per il periodo dell’ondata di calore i valori di velocità registrati nell’anno precedente, caratterizzato da venti più intensi. In questo caso l’assorbimento di CO₂ è tornato ai livelli normali, indicando che la riduzione del flusso di anidride carbonica verso il mare osservata all’inizio del 2023 è stata determinata principalmente dalla diminuzione dell’intensità dei venti.

“Grazie a oltre un anno e mezzo di rilevazioni continue siamo stati in grado di misurare l’impatto di questo evento climatico estremo sul ciclo del carbonio marino. Questi dati costituiscono la base per costruire un set di osservazioni a lungo termine, utile a comprendere meglio l’evoluzione di questi fenomeni in un hotspot climatico come il Mediterraneo, particolarmente sensibile ai cambiamenti climatici e sempre più caratterizzato da eventi estremi come gli uragani mediterranei, i cosiddetti medicane, e le ondate di calore marine”, conclude di Sarra.

Il Mediterraneo è un mare quasi chiuso, collegato all’Oceano Atlantico solo attraverso lo stretto di Gibilterra, un passaggio relativamente stretto e poco profondo. Le sue acque più calde e salate rispetto a quelle oceaniche svolgono un ruolo importante nella circolazione oceanica globale[1]. La  circolazione superficiale è attiva in due aree principali dove si formano le acque profonde che trasportano in basso la CO₂ assorbita dall’atmosfera, contribuendo a ridurre temporaneamente l’anidride carbonica atmosferica: una si trova nel bacino occidentale e l’altra in quella orientale.

A cura di: Stefania Marconi – Ufficio Stampa e Relazione con i Media –

[1] Nel recente passato sono stati registrati importanti cambiamenti nella circolazione delle masse d’acqua, come il Transiente del Mediterraneo Orientale negli anni Ottanta e il Transiente del Mediterraneo Occidentale negli anni Duemila.