di Luigi Campanella, professore emerito nell’Università La Sapienza di Roma
Il carbonio è un elemento essenziale per tutte le forme di vita sulla Terra.È immagazzinato nella biosfera, nell’atmosfera, nell’oceano, nel suolo e nella crosta terrestre.Gli scambi e le trasformazioni dei composti di carbonio all’interno di questi componenti del sistema terrestre sono noti come ciclo del carbonio.
Il ciclo del carbonio svolge un ruolo fondamentale nella regolazione della temperatura globale e del clima della Terra, perché controlla la quantità di anidride carbonica nell’atmosfera. Il carbonio scorre liberamente tra un “serbatoio” e l’’altro attraverso dei meccanismi naturali chiamati flussi, alcuni più veloci di altri. Nella biosfera, le piante, attraverso la fotosintesi, assorbono CO2 e restituiscono ossigeno all’atmosfera. In questo processo il carbonio può rimanere nelle piante anche per migliaia di anni, nel caso di alberi molto longevi. Le stime indicano che le piante rimuovono circa 120 PgC all’anno dall’atmosfera, e ne restituiscono circa 58 PgC dalla respirazione delle stesse piante e 59 PgC dalla decomposizione dei terreni. Praticamente è come se la Terra respirasse, dal momento che rilascia nell’atmosfera più o meno la stessa quantità di carbonio che assorbe. Un equilibrio tanto eccezionale quanto sottile.
Quando parliamo invece di ciclo veloce del carbonio ad avere un ruolo fondamentale è l’oceano, che di base contiene 50 volte il carbonio contenuto nell’atmosfera. Può avvenire che i gas siano disciolti e rilasciati nell’acqua, tramite delle reazioni chimiche chiamate carbonatiche. L’anidride carbonica, attraverso una serie di reazione chimiche, può trasformarsi in carbonato, comunemente chiamato calcare. In questa forma il carbonio può essere immagazzinato in grandi quantità. Il carbonio circola nell’oceano anche attraverso dei processi biologici di fotosintesi, e tramite la respirazione e la decomposizione dei plankton. Nel ciclo oceano/atmosfera, l’oceano ogni anno assorbe circa 92 PgC dall’atmosfera, mentre ne rilascia 90 PgC. Con l’aumento della temperatura media globale l’oceano diminuisce la sua capacità di assorbire CO2. Più fa caldo infatti, più ne lascia in atmosfera. È una sorta di reazione a catena indirizzata verso un continuo innalzamento della temperatura globale.
Prima della rivoluzione industriale, il ciclo globale del carbonio era sostanzialmente equilibrato, con l’oceano che fungeva da fonte netta di carbonio per l’atmosfera.Da allora, l’oceano è diventato un importante serbatoio di carbonio: circa il 40% delle emissioni antropiche totali di anidride carbonica della Terra negli ultimi 200 anni è stato assorbito dall’oceano, contribuendo a mitigare gli effetti del riscaldamento globale.La capacità del mare di assorbire la CO2 si esercita anche verso il carbonio residuo di incendi e di impropri smaltimenti.La destinazione è però la stessa,il fondale degli oceani,dove resta immobilizzato nri sedimenti per decine di secoli contribuendo alla stabilità termica del clima