Quantificare le emissioni di metano artico-boreali usando osservazioni atmosferiche e un modello inverso globale

Perché il metano settentrionale conta

Il metano è un potente gas serra e le terre gelate che circondano l’Artico contengono vaste riserve di carbonio che potrebbero essere rilasciate con il riscaldamento del pianeta. Gli scienziati temono che il disgelo dei suoli e l’espansione delle zone umide possano trasformare questa regione in una importante nuova fonte di metano, accelerando il cambiamento climatico. Questo studio pone una domanda semplice ma cruciale: quanto metano sta effettivamente uscendo oggi dalla zona artico-boreale, sta cambiando nel tempo e cosa controlla questi cambiamenti?

Uno sguardo nuovo dall’aria

Invece di misurare il metano solo al suolo, i ricercatori hanno usato misure dell’aria raccolte da una rete di 154 stazioni di monitoraggio nel mondo, comprese 33 diffuse attraverso l’Artico e le foreste settentrionali. Queste stazioni campionano continuamente l’aria e tracciano come le concentrazioni di metano salgono e scendono. Il team ha inserito queste osservazioni in un sistema informatico globale che può lavorare a ritroso: data la circolazione e la miscelazione dell’aria intorno al pianeta, quale schema di emissioni alla superficie spiega meglio il metano misurato a ciascuna torre? Combinando le osservazioni con stime a priori derivate da modelli terrestri e inventari, hanno ridotto l’incertezza media sulle emissioni regionali di metano nella zona artico-boreale di circa due terzi.

Quanto metano emette il Nord

L’analisi mostra che, dal 2010 al 2021, la regione artico-boreale ha emesso circa 45 teragrammi di metano all’anno—circa il 7 percento delle emissioni globali. Questo valore è più alto rispetto a precedenti stime “dal basso” basate esclusivamente su modelli terrestri e inventari, che tendevano a sottostimare le emissioni, specialmente in Russia. Quasi la metà di questo metano proviene dalle zone umide, con contributi aggiuntivi da attività umane come l’estrazione di combustibili fossili e l’agricoltura, altre sorgenti naturali come laghi e termiti, incendi e una piccola quota proveniente dalle aree oceaniche vicine. La Russia occidentale si distingue come il punto caldo più grande, emettendo da due a sei volte più metano rispetto ad altre sotto-regioni come l’Alaska o il nord del Canada, grazie alle sue vaste zone umide e all’intensa attività petrolifera e del gas.

Fluttuazioni stagionali

Alle alte latitudini settentrionali, le emissioni di metano seguono un chiaro ritmo annuale. Sono al minimo durante l’inverno buio e gelato e aumentano bruscamente con lo scioglimento della neve e il riscaldamento dei suoli, raggiungendo il picco a luglio e agosto quando le zone umide sono calde, inondate e biologicamente attive. In estate, le zone umide rappresentano circa il 70 percento del rilascio totale di metano. Le fonti umane dominano solo in pochi luoghi, in particolare nella parte europea dell’area di studio. L’aggiunta dei dati atmosferici ha modificato principalmente l’entità dei picchi stagionali, non il loro timing, indicando che i modelli catturano grosso modo il comportamento stagionale ma hanno sottostimato la reale magnitudine in regioni importanti.

Tendenze e connessioni climatiche

Nel corso della finestra di dodici anni, le emissioni totali artico-boreali di metano non mostrano una tendenza complessiva forte e statisticamente sicura verso l’aumento, ma emergono alcuni schemi notevoli. Alcuni anni, in particolare il 2016, il 2019 e il 2020, si distinguono per emissioni più alte di alcuni punti percentuali rispetto alla media, in gran parte a causa di condizioni più umide o più calde nelle regioni ricche di zone umide e, nel 2019, per una forte attività di incendi nella Russia orientale. Quando il team ha esaminato nello specifico le zone umide, ha trovato che gli anni più caldi sono generalmente associati a maggiori emissioni di metano, soprattutto in tarda estate. Un’analisi più focalizzata sulla Siberia occidentale—un’enorme pianura coperta di torbiere—ha rivelato un aumento locale più chiaro delle emissioni delle zone umide nel tempo e un ruolo sorprendentemente forte della neve invernale: una neve più profonda sembra portare a suoli più umidi dopo lo scioglimento e, a sua volta, a una maggiore emissione di metano durante la successiva stagione calda.

Perché neve e umidità contano

Lo studio del bacino della Siberia occidentale illustra come sottili cambiamenti climatici possano amplificare il rilascio di metano. Una neve invernale spessa può isolare il suolo, facendo sì che i terreni restino meno profondamente gelati, e poi sciogliersi gradualmente mantenendo le zone umide saturate più a lungo. In questi paesaggi pianeggianti con scarso drenaggio, quell’umidità aggiuntiva crea condizioni favorevoli ai microbi produttori di metano. I test statistici hanno mostrato che una combinazione di profondità della neve, calore della stagione vegetativa e precipitazioni spiega la maggior parte delle oscillazioni anno per anno del metano proveniente da queste zone umide, mentre i precedenti modelli terrestri non coglievano gran parte di questa sensibilità.

Cosa significa per il futuro

Per un lettore non specialista, la principale conclusione è che le terre artico-boreali sono già una fonte sostanziale e molto reattiva di metano, ma non hanno ancora «intrapreso una corsa» verso un aumento drammatico e rapido. Le zone umide, in particolare nella Russia occidentale, svolgono un ruolo centrale e le loro emissioni aumentano negli anni più caldi e più umidi. Poiché la regione si sta riscaldando più rapidamente della media globale e i modelli di neve e precipitazioni stanno cambiando, lo studio suggerisce che l’emissione di metano dalle zone umide settentrionali è probabile che aumenti nei prossimi decenni. Allo stesso tempo, il lavoro dimostra che l’uso di fitte reti di monitoraggio atmosferico insieme a modelli globali può affinare notevolmente la nostra comprensione di dove proviene il metano e perché—conoscenza cruciale per anticipare i futuri feedback climatici e per progettare strategie per limitarli.

Citazione: Basso, L.S., Rödenbeck, C., Brovkin, V. et al. Quantifying Arctic-boreal methane emissions using atmospheric observations and a global inverse model. npj Clim Atmos Sci 9, 80 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01348-1

Parole chiave: Metano artico, permafrost, zone umide, feedback climatico, Siberia occidentale