Oceanele încălzite pot declanșa un val ascuns de metan care accelerează schimbările climatice

Sursa foto: Sciencedaily

Oamenii de știință avertizează că oceanele lumii ar putea contribui la creșterea încălzirii globale într-un mod neașteptat: prin sporirea producției de metan în apele de suprafață oxigenate. Cercetarea, realizată de echipa Universității Rochester și publicată în revista Proceedings of the National Academy of Sciences, identifică un mecanism microbian prin care deficitul de fosfat stârnește producția de metan, iar schimbările climatice ar putea amplifica acest proces prin reducerea amestecului vertical al apelor.

O enigmă oceanică explicată

Metanul este un gaz cu efect de seră mult mai puternic decât dioxidul de carbon pe termen scurt, iar prezența sa în atmosferă este un element esențial al dinamici climatice. De mult timp, oameni de știință se confruntau cu o contradicție: ape de suprafață ale oceanelor, bogate în oxigen, emit în mod constant metan, deși producția de metan este, în mod obișnuit, asociată cu medii lipsite de oxigen, cum sunt mlaștinile sau sedimentele adânci. Studiul semnalează că soluția la acest mister se află în activitatea unor bacterii care transformă materialul organic în metan în condiții de sărăcie în fosfați.

Mecanismul descoperit: fosfatul, regulatorul cheie

Folosind o analiză a unui set global de date combinat cu simulări computerizate, cercetătorii conduși de Thomas Weber, împreună cu Shengyu Wang și Hairong Xu, au demonstrat că producția microbiană de metan în oceanele deschise este controlată în principal de disponibilitatea fosfatului. În esență, anumite bacterii devin producătoare de metan atunci când fosfatul este insuficient, iar acest proces poate avea loc încă și în prezența oxigenului din apa de suprafață.

Conform explicației oferite de Thomas Weber, „lipsa fosfatului este butonul principal care reglează producția și emisiile de metan în oceanul deschis”. Această formulare subliniază rolul central al nutrienților în dinamica emisiilor naturale de gaze cu efect de seră.

Încălzirea, stratificarea și mai puține nutrienți la suprafață

O altă parte a studiului prezintă modul în care schimbările climatice pot favoriza apariția condițiilor propice pentru acești microbi producători de metan. Pe măsură ce planeta se încălzește, oceanele se încălzesc de la suprafață către profunzime, ceea ce accentuează diferențele de densitate între straturile de la suprafață și cele profunde. Această intensificare a stratificării limitează amestecul vertical, proces responsabil pentru transportul nutrienților, inclusiv al fosfatului, din zonele profunde către suprafață.

Cu un aport mai scăzut de fosfat către apele de suprafață, condițiile devin din ce în ce mai favorabile pentru comunitățile microbiene care produc metan în condiții de sărăcie de nutrienți. Modelul dezvoltat de echipă sugerează că, în astfel de scenarii, suprafețele oceanice ar putea rămâne tot mai mult timp sărace în fosfat, ceea ce ar permite extinderea și intensificarea procesului de producere a metanului.

Un posibil circuit de realimentare climatică

Consecința directă a acestei dinamicii ar putea fi majorarea emisiilor de metan din oceane către atmosferă. Dat fiind potențialul puternic de încălzire al metanului, o creștere a fluxului acestuia dinspre oceane ar configura o buclă de feedback periculoasă: oceanele mai calde favorizează producția de metan, iar emisiile suplimentare de metan accelerează încălzirea planetei.

Autorii subliniază că aceste procese microscopice au implicații globale, fiind capabile să influențeze ritmul și magnitudinea schimbărilor climatice printr-un mecanism care până acum era insuficient înțeles și documentat în modelele climatice principale.

Implicații pentru modelele climatice și predicții

Un aspect important al concluziilor cercetării este că această clasă de feedback nu este, în prezent, integrată în majoritatea modelelor climatice folosite pentru prognoze și scenarii de politică. Lipsa includerii interacțiunilor dintre mediul în schimbare și sursele naturale de gaze cu efect de seră la nivelul apelor deschise lasă un gol semnificativ în capacitatea oamenilor de știință și a factorilor de decizie de a anticipa viteza și severitatea viitoarelor schimbări climatice.

Autorii susțin că luarea în considerare a acestor mecanisme va contribui la completarea acestor lacune în predicțiile climatice: „Munca noastră va ajuta la completarea unei piese cheie în previziunile climatice, care adesea omite interacțiunile dintre mediul în schimbare și sursele naturale de gaze cu efect de seră către atmosferă”, a explicat Thomas Weber.

Contextul științific și publicarea

Studiul intitulat „Phosphate scarcity governs methane production in the global open ocean” este semnat de Shengyu Wang, Hairong Xu și Thomas S. Weber și a fost publicat în 2026 în Proceedings of the National Academy of Sciences, volumul 123, numărul 12. Referința include DOI-ul 10.1073/pnas.2521235123, oferind posibilitatea accesului la detaliile tehnice și metodologice ale cercetării realizate de echipa Universității Rochester.

De ce contează această descoperire?

Pe scurt, studiul reconfigurează înțelegerea originii unor emisii de metan aparent paradoxale din regiuni oxigenate ale oceanelor și leagă acest fenomen de disponibilitatea unui nutrient esențial: fosfatul. Deoarece schimbările climatice tind să reducă amestecul vertical al apelor prin creșterea stratificării, procesul identificat ar putea deveni mai frecvent sau mai extins, cu implicații directe asupra concentrației atmosferice de metan și, prin urmare, asupra ritmului de încălzire globală.

Importanța acestei punți între microbiologie, biochimia nutrienților și dinamica oceanică evidențiază cât de strâns interconectate sunt procesele naturale la scară microscopică cu fenomene globale. Descoperirea accentuează necesitatea integrării unor astfel de procese în prognozele climatice și în strategiile de răspuns la schimbările climatice la nivel global.

Pentru cititori interesați de detaliile originale ale lucrării și ale comunicatului de presă al instituției, pot fi consultate sursele științifice și instituționale asociate studiului:

Warming oceans may trigger a hidden methane surge—quietly accelerating climate change (ScienceDaily)

10.1073/pnas.2521235123 (DOI)

Comunicat Universitatea Rochester: Hidden ocean feedback loop accelerates climate change

Articolul rămâne un apel la atenție: procese pe scară mică, care anterior au fost neglijate sau prost înțelese, pot avea consecințe majore pentru traiectoria climatică a planetei. Pe măsură ce datele se acumulează și modelele evoluează, integrarea acestor mecanisme este esențială pentru o estimare mai robustă a viitorului climatic.