Le emissioni di metano dalle risaie sono regolate dalla disponibilità di carbonio e dal pH del suolo lungo un gradiente di temperatura media annua

Perché le risaie contano per il clima

Il riso è un alimento fondamentale per miliardi di persone e gran parte viene coltivata in campi allagati. Queste risaie sommose sono anche importanti sorgenti di metano, un potente gas serra che riscalda il pianeta molto più intensamente dell’anidride carbonica nel breve periodo. Con il riscaldamento climatico e l’aumento della domanda di riso, gli scienziati vogliono capire perché alcune risaie rilascino molto più metano di altre e come le variazioni di temperatura e delle condizioni del suolo possano modificare queste emissioni in futuro.

Seguire i suoli delle risaie dal fresco nord al caldo sud

I ricercatori hanno raccolto suoli da 30 risaie in tutta la Cina, estendendosi da regioni temperate fredde a nord fino ad aree tropicali a sud. Invece di misurare i gas direttamente in campo, hanno portato questi suoli in laboratorio, li hanno reidratati e li hanno incubati alle stesse condizioni calde. Questo ha permesso di eliminare le differenze meteorologiche giornaliere e concentrarsi sul comportamento intrinseco dei suoli. Per sei settimane hanno misurato ripetutamente quanto metano produceva ciascun suolo, analizzando nel contempo proprietà di base come acidità, carbonio e azoto totali e come quel carbonio fosse ripartito in forme più stabili o più facilmente utilizzabili.

Cibo veloce per i microrganismi contro il carbonio bloccato

Non tutto il carbonio del suolo è uguale agli occhi dei microrganismi che producono metano. Il team ha distinto una frazione “labile” — carbonio che si dissolve in acqua, è presente in piccole particelle o è contenuto all’interno di microrganismi viventi — da una frazione più stabile strettamente legata ai minerali. Hanno osservato che le frazioni di carbonio rapidamente disponibili aumentavano generalmente da nord a sud, mentre il carbonio stabile legato ai minerali seguiva il verso opposto. In altre parole, le risaie meridionali e più calde tendono ad accumulare più carbonio in forme che i microrganismi possono facilmente sfruttare, mentre quelle settentrionali e più fredde conservano una quota maggiore in forme bloccate e a lunga persistenza.

Quanto metano e quando viene rilasciato

I risultati sul metano hanno rispecchiato questi schemi del carbonio. I suoli di risaie tropicali e subtropicali hanno prodotto molto più metano rispetto ai suoli delle regioni temperate — in media più di dieci volte tanto durante il periodo di incubazione, e in casi estremi oltre cento volte di più. I picchi di emissione e il momento in cui si verificavano questi picchi variavano molto tra i siti. I suoli con le emissioni più alte hanno registrato forti esplosioni di metano da qualche giorno fino a due settimane dopo l’inondazione, mentre i suoli a basse emissioni hanno mostrato solo aumenti modesti e lenti. Lo studio ha mostrato che la dimensione della riserva di carbonio dissolto era il fattore principale dietro la quantità di metano accumulato, mentre una frazione particellare a degradazione più lenta contribuiva a determinare quando si raggiungeva il picco nutrendo continuamente i microrganismi nel tempo.

I ruoli nascosti dell’acidità del suolo e della temperatura

Il clima e la chimica del suolo hanno influenzato il metano principalmente modellando queste riserve di carbonio e i microrganismi che le utilizzano. Attraverso modelli statistici, gli autori hanno rilevato che temperature medie più elevate tendono ad accumulare più carbonio dissolto e azoto disponibile nei suoli, che a loro volta alimentano i microrganismi produttori di metano. L’acidità del suolo agiva in senso opposto: suoli più acidi favorivano maggiori quantità di carbonio dissolto e biomassa microbica, mentre suoli più alcalini tendevano a sopprimere questi componenti. Nel complesso, questi effetti indiretti di temperatura e pH del suolo spiegavano quasi due terzi delle differenze nelle emissioni di metano tra i siti, nonostante tutti i suoli fossero stati incubati alla stessa temperatura di laboratorio.

Cosa significa per il riso e per il clima

Per i non specialisti, il messaggio chiave è che non conta soltanto quanto carbonio contiene una risaia per l’impatto climatico, ma quanto quel carbonio sia “accessibile” ai microrganismi e come le condizioni del suolo influenzino la vita microbica. Climi più caldi e certe chimiche del suolo spingono più carbonio nelle forme “cibo veloce” per i microrganismi, aumentando il rilascio di metano dalle risaie allagate. Questa comprensione più profonda può migliorare i modelli che stimano le future emissioni di metano e orientare pratiche agricole — come la gestione dell’acqua, il trattamento dei residui e l’uso di fertilizzanti — volte a coltivare riso riducendo l’impronta climatica.

Citazione: Yusong, D., Jiawei, C., Huabin, L. et al. Methane emissions from rice paddies are regulated by carbon availability and soil pH along a mean annual temperature gradient. Sci Rep 16, 14129 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43940-8

Parole chiave: risaie, metano, carbonio del suolo, cambiamento climatico, gas serra