Il sorprendente ruolo del manganese nel sequestro del carbonio nel suolo
Il manganese scambiabile riduce lo stoccaggio del carbonio nelle foreste boreali
[29 Marzo 2024]
Lo studio "Exchangeable Manganese Regulates Carbon Storage in the Humus Layer of Boreal Forests", pubblicato su Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) da un team internazionale di ricercatori guidato da Yunyu Zhang dell'Accademia cinese delle scienze ha scoperto che «Il manganese nel suolo delle foreste boreali ostacola la capacità di stoccaggio del carbonio di questi cruciali habitat settentrionali».
Si stima che le foreste boreali, che si estendono in regioni fredde ad alta latitudine, immagazzinino quasi il 30% del carbonio del suolo mondiale, rendendole il più grande serbatoio mondiale di carbonio terrestre. Questo carbonio stoccato si trova principalmente nello strato di humus delle foreste, che contiene foglie decomposte e altra materia organica. Il nuovo studio globale a lungo termine ha scoperto che «Livelli più elevati di manganese in questo strato stimolavano la decomposizione della materia organica del suolo e rilasciavano più anidride carbonica rispetto agli appezzamenti forestali con meno o niente manganese».
William Schlesinger, professore emerito alla Nicholas School of the Environment della Duke University e coautore dello studio, ricorda che «La convinzione comune è che queste foreste sono come un deposito globale di carbonio, dove il carbonio viene immesso nel deposito anziché essere estratto. Questi risultati rivelano una crepa nella cupola, dove una quantità sufficiente di manganese nel tempo stimola il rilascio di anidride carbonica nell'atmosfera, che ha implicazioni per gli sforzi di mitigazione climatica e per il ciclo globale del carbonio».
Alcuni processi industriali, come la fusione dei metalli o la combustione di combustibili contenenti manganese, possono rilasciare manganese nell'aria che viene successivamente depositato nel terreno sottovento. Si tratta di una delle tante attività umane, come l'uso di combustibili fossili, la deforestazione e i cambiamenti nell'uso del territorio, che hanno disturbato il ciclo naturale del carbonio, portando ad un aumento delle concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica che contribuiscono al riscaldamento globale e al cambiamento climatico.
Zhang evidenzia che «L'inventario del carbonio è ancora una scienza in evoluzione. E' essenziale capire quali fattori regolano questo enorme pool di carbonio [nel suolo delle foreste boreali], soprattutto data la continua… industrializzazione»".
I ricercatori hanno analizzato i dati delle foreste boreali di tutto il mondo e hanno fertilizzato il terreno con manganese per 14 anni, dal 2009 al 2023, nelle montagne cinesi di Daxing'an. I risultati hanno dimostrato che «Il livello di manganese scambiabile – la parte di manganese che le piante possono utilizzare come nutrienti – determina la quantità di carbonio immagazzinato nel suolo della foresta boreale. Dopo 4 anni, lo stoccaggio del carbonio sui terreni fertilizzati con manganese è diminuito di quasi il 13%, il che significa che è stato rilasciato più carbonio nell'atmosfera».
Zhang dice che «Per sviluppare strategie efficaci e sostenibili, è fondamentale comprendere le complesse interazioni tra oligonutrienti e stoccaggio del carbonio. E' ancora più importante prevedere come funzioneranno tali interazioni a lungo termine, considerando l'impatto delle attività umane».
Schlesinger conclude: «I risultati dello studio evidenziano l'importanza delle dinamiche dei nutrienti del suolo, come il livello di manganese scambiabile, negli sforzi di mitigazione del cambiamento climatico. Occorrono ulteriori studi sul ruolo del manganese non solo nel suolo, ma anche nell'aria, sulle emissioni di carbonio terrestri, sull'ecosistema della foresta boreale e sulla mitigazione climatica. Non esiste una proverbiale volta infallibile o uno collasso della foresta assoluto. Abbiamo bisogno di approcci integrati alla gestione del territorio e alla mitigazione climatica. Il clima è stato tradizionalmente considerato un fattore importante nello stoccaggio del carbonio, ma ora vediamo come anche il manganese sia un indicatore chiave, qualcosa che è stato a lungo trascurato e sotto-esaminato».