L’ablazione fornisce macronutrienti chiave (azoto e fosforo) alle alghe della superficie glaciale nel nord-ovest della Groenlandia

Perché lo «scurirsi» del ghiaccio in Groenlandia conta

Nei giorni estivi in Groenlandia, alcune porzioni della calotta glaciale diventano visibilmente più scure. Non si tratta di fuliggine o sporco industriale, ma di comunità fiorenti di piccolissime alghe che macchiano la superficie del ghiaccio e ne aumentano l’assorbimento di luce solare. Il ghiaccio più scuro si scioglie più rapidamente, contribuendo all’innalzamento del livello del mare. Gli scienziati sospettavano da tempo che una carenza di nutrienti chiave, in particolare fosforo e azoto, potesse limitare la crescita di queste alghe. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice: il ghiaccio che si scioglie fornisce già da solo abbastanza di questi nutrienti per sostenere la crescita algale?

Vita vegetale nascosta sul ghiaccio

Le alghe che vivono sulla superficie nuda della Groenlandia sono cugine microscopiche delle piante terrestri, colorate di un viola intenso da pigmenti protettivi. Là dove fioriscono in gran numero possono ridurre significativamente l’albedo del ghiaccio, accelerandone lo scioglimento su ampie aree. Ma come i raccolti nei campi, la loro crescita dipende da ingredienti di base come carbonio, azoto e fosforo. Il carbonio è facilmente reperibile dall’atmosfera, mentre azoto e fosforo si pensava fossero scarsi sulla superficie del ghiaccio, forse apportati solo in piccole quantità da polveri trasportate dal vento o dalle nevicate. Misurazioni precedenti spesso non riuscivano a rilevare affatto questi nutrienti, portando all’idea che soprattutto il fosforo limitasse la crescita algale.

Un’analisi più profonda del ghiaccio

Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno campionato ghiaccio in due località del nord-ovest della Groenlandia: il Qaanaaq Ice Cap e una porzione vicina della calotta glaciale principale. In ciascun sito hanno raccolto lo strato superficiale friabile e poroso noto come weathering crust, la sottile zona subito sotto di esso e ghiaccio solido, non alterato, a circa un metro di profondità. Hanno quindi fuso e filtrato i campioni e usato un analizzatore altamente sensibile costruito su misura per misurare azoto e fosforo a livelli di miliardesimi di mole, ben al di sotto dei limiti di rilevamento dei metodi standard. Hanno inoltre contato il numero di cellule algali presenti nel ghiaccio superficiale ed esaminato le particelle minerali nei campioni per capire quali tipi di frammenti rocciosi fossero incorporati nel ghiaccio.

Quello che l’acqua di fusione contiene davvero

I risultati hanno mostrato che sia l’azoto disciolto sia il fosforo disciolto sono presenti lungo tutta la colonna di ghiaccio, non solo in superficie. Le concentrazioni sono basse, ma reali e misurabili, e gli strati superficiali in particolare contengono abbastanza fosforo per sostenere le abbondanti comunità algali riscontrate lì. L’azoto superficiale appare in parte depletato, coerentemente con un assorbimento attivo da parte dei microbi, mentre il ghiaccio più profondo mostra livelli leggermente superiori. La composizione delle polveri minerali differiva tra i siti e includeva feldspati che possono contenere tracce di azoto e fosforo, ma lo studio ha evidenziato che lo stesso ghiaccio immagazzina già questi nutrienti, senza dover attribuire un ruolo fertilizzante dominante a minerali particolarmente ricchi di fosforo. Sono state rilevate anche forme organiche di azoto e fosforo, sebbene alcune di queste possano derivare da cellule morte o danneggiate durante la manipolazione dei campioni.

Quanto scioglimento è necessario

Il gruppo ha quindi chiesto se lo scioglimento stagionale del ghiaccio — noto come ablazione — potesse, da solo, trasportare dal profondo sufficienti nutrienti per nutrire le alghe che vivono in superficie. Utilizzando numeri tipici di cellule, il contenuto di carbonio noto per singola cellula algale e i rapporti misurati di carbonio rispetto ad azoto e fosforo, hanno stimato quanto azoto e fosforo sono immagazzinati nella biomassa algale vivente per millilitro di ghiaccio superficiale. Confrontando questi valori con le concentrazioni di nutrienti nel ghiaccio più profondo e non alterato, hanno calcolato lo spessore di ghiaccio che deve sciogliersi ogni anno per fornire una quantità equivalente di azoto e fosforo. Per entrambi i siti studiati, lo scioglimento richiesto era inferiore o confrontabile con il reale scioglimento annuo misurato negli ultimi anni. Quando hanno incluso le forme organiche di nutrienti che possono essere riciclate da altri microbi, l’apparente surplus di azoto e fosforo disponibile è diventato ancora maggiore.

Ciò che significa per il futuro della Groenlandia

In parole semplici, lo studio conclude che l’abbassamento lento ma costante della superficie del ghiaccio ogni estate fornisce naturalmente più azoto e fosforo di quanto le alghe glaciali possano immagazzinare nelle loro cellule. Su scale temporali stagionali, questi nutrienti di base difficilmente costituiscono il principale freno alla crescita algale nei siti esaminati. Piuttosto, fattori come la durata durante la quale il ghiaccio rimane nudo, la quantità di luce solare ricevuta e deplezioni locali a breve termine di nutrienti sono più verosimilmente determinanti di dove e quando le alghe prosperano. Poiché comunità algali fiorenti scuriscono il ghiaccio e accelerano lo scioglimento, riconoscere che l’ablazione è essa stessa una fonte importante di nutrienti aiuta gli scienziati a prevedere meglio come i processi biologici interagiranno con il riscaldamento climatico per modellare il futuro della calotta glaciale della Groenlandia.

Citazione: Gill-Olivas, B., Forjanes, P., Turpin-Jelfs, T.C. et al. Ablation provides key macronutrients (nitrogen and phosphorous) to glacier ice algae in NW Greenland. Nat Commun 17, 2129 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68625-8

Parole chiave: alghe della Groenlandia, limitazione dei nutrienti, fosforo e azoto, scioglimento dei ghiacciai, scurimento della calotta glaciale