Quantificare la deposizione di ozono in oceano aperto
Gli oceani globali coprono oltre il 70 % della superficie terrestre e contengono circa il 97 % dell’acqua del pianeta: il loro ruolo include il sostegno agli ecosistemi marini, la produzione di ossigeno essenziale e la regolazione del clima. Inoltre, fungono da serbatoio naturale per l’ozono (O3), un gas a effetto serra e un inquinante atmosferico dannoso per la salute umana, per gli ecosistemi vegetali, per la sicurezza alimentare e per l’economia. Questo fenomeno avviene attraverso la deposizione a secco, il trasferimento diretto, senza precipitazione, di particelle atmosferiche e gas sulla superficie dell’oceano. «La deposizione a secco nel microstrato superficiale dell’oceano può ridurre i rapporti di miscelazione dell’ozono in superficie di diverse parti per miliardo, una grandezza che può limitare l’esposizione umana e l’impatto che il gas ha sugli ecosistemi e sui raccolti», spiega Lucy Carpenter, professoressa di chimica dell’atmosfera presso l’Università di York(si apre in una nuova finestra). Con il sostegno del progetto O3-SML(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, Carpenter sta guidando una ricerca che intende quantificare la deposizione di O3 negli oceani aperti. «Il nostro obiettivo è fornire nuove conoscenze sul flusso di ozono oceanico, capire meglio i suoi principali controlli biogeochimici e, sulla base di ciò, fornire una rappresentazione numerica migliore per i modelli di chimica-trasporto», aggiunge l’autrice. Il microstrato superficiale oceanico (SML, Oceanic Surface Microlayer) è costituito dagli ultimi millimetri della superficie dell’oceano che contengono grandi gradienti chimici, fisici e biologici che lo separano dall’acqua marina sottostante. Il flusso di O3 oceanico è la velocità con cui l’O3 si deposita nell’SML.
Esperimenti di laboratorio e osservazioni sul campo
Per raggiungere gli obiettivi prefissati, il progetto, che ha ricevuto il sostegno del Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra), ha usato una combinazione di esperimenti di laboratorio e osservazioni sul campo. Ad esempio, ha misurato sul campo i flussi di deposizione oceanica di O3 mediante la tecnica eddy covariance, oltre a svolgere studi su tubi di flusso dell’assorbimento di O3 nell’acqua di mare in una serie di località. «Il nostro studio è stato il primo a combinare queste tecniche con osservazioni complete della biogeochimica oceanica», osserva Carpenter. Come spiega la coordinatrice, la misurazione del flusso di O3 in eddy covariance sull’oceano è stata particolarmente impegnativa. Infatti, non solo ha dovuto essere eseguita per nave, ma si basava su una scarsissima ricerca di base precedente. «Sono molto orgogliosa che l’équipe abbia acquisito le capacità e le competenze necessarie per effettuare queste misurazioni nel corso di diverse spedizioni navali di ricerca e per raccogliere dati a lungo termine da due stazioni costiere», ha dichiarato l’autrice.
I processi oceanici come importante motore di deposizione
Sebbene i risultati del progetto non siano ancora stati pienamente raggiunti, ci si attende che cambieranno radicalmente il modo in cui i flussi di O3 oceanici sono parametrizzati nei modelli di chimica atmosferica globale. «Queste misurazioni hanno aumentato in modo sostanziale le stime osservative disponibili dei flussi di deposizione di O3 e hanno rivelato che i processi biologici oceanici sono un importante motore della deposizione», conclude Carpenter. La squadra di ricerca attualmente sta costruendo un modello per calcolare la deposizione a secco di O3 sugli oceani globali, che consentirà una valutazione più precisa del suo ruolo nella modulazione delle sue concentrazioni nella troposfera.