La forte ondata di caldo El Niño del 2016 ha indebolito l’esportazione e la respirazione del carbonio nel Pacifico equatoriale

Perché un’ondata di caldo oceanica lontana ci riguarda

Lontano dalla costa, un potente El Niño del 2016 trasformò un’ampia porzione del Pacifico tropicale in un’ondata di caldo sottomarina. Questo studio mostra che l’evento fece più che riscaldare l’acqua: perturbò il modo in cui minuscole piante planctoniche trasportano carbonio dalla superficie verso l’oceano profondo, un processo che aiuta a tenere una parte dell’anidride carbonica prodotta fuori dall’atmosfera. Tracciando segnali sottili da satelliti, boe robotiche e modelli numerici, i ricercatori rivelano come questo riscaldamento estremo abbia fortemente indebolito il nastro trasportatore biologico del carbonio nell’oceano.

Aumentare il calore nel Pacifico tropicale

El Niño è un noto schema climatico per cui il Pacifico tropicale diventa insolitamente caldo, rimodellando il tempo in tutto il globo. L’evento 2015–2016 fu tra i più intensi di questo secolo, aumentando la temperatura della superficie del mare in parti del Pacifico equatoriale centrale di circa tre gradi Celsius. In molte aree questo elevò le temperature oltre la soglia usata dagli scienziati per definire un’ondata di caldo marina. Acque più calde significarono una risalita più debole di acque profonde ricche di nutrienti, che normalmente alimentano fioriture di microscopiche piante chiamate fitoplancton. Senza quel rifornimento di nutrienti, le acque superficiali divennero più limpide e povere di vita.

Seguire particelle invisibili nel mare profondo

Quando il fitoplancton cresce, muore o viene consumato, parte dei suoi resti si aggrega e affonda, trasportando carbonio dalla superficie illuminata alla profondità oscure. Il team ha usato un modello di ecosistema oceanico guidato da immagini satellitari del colore del mare per stimare quanto carbonio affondasse fuori dallo strato superficiale ben miscelato. Hanno combinato questo con ricostruzioni tramite apprendimento automatico basate su migliaia di misure provenienti da profili Argo che mappano la colonna d’acqua. Un set di dati tracciava come le particelle diffondono la luce, un buon indicatore dei minuscoli frammenti ricchi di carbonio nell’acqua. Un altro impiegava misure di ossigeno per inferire quanta respirazione marina avviene mentre gli organismi consumano la materia organica in affondamento.

Un brusco calo del nastro trasportatore del carbonio oceanico

I record combinati dal 2002 al 2020 mostrano che gli anni con condizioni fresche di La Niña tendono ad avere una forte esportazione di carbonio dalla superficie, mentre gli anni caldi di El Niño si associano a un’esportazione debole. Durante il picco dell’El Niño del 2016, l’esportazione stimata di carbonio nella regione chiave Niño 3.4 del Pacifico equatoriale diminuì di circa la metà rispetto alla media a lungo termine. Anche i segnali delle particelle nella parte superiore dell’oceano calarono, e le stime basate sull’ossigeno indicarono che la respirazione fra i 100 e i 200 metri di profondità diminuì, coerente con una minore quantità di materia organica in affondamento a nutrire la vita sottostante. Tutti e tre gli indicatori raggiunsero i loro valori più bassi durante questo evento, rafforzando l’immagine di un rallentamento marcato, seppur temporaneo, del movimento biologico del carbonio verso le profondità.

Come gli spostamenti del minuscolo plankton rimodellano il trasporto del carbonio

Non tutto il fitoplancton contribuisce allo stesso modo a questo flusso affondante. I grandi e rapidi diatomee, che costruiscono gusci vetrosi, tendono a formare particelle pesanti che affondano in fretta, mentre gruppi più piccoli come i cianobatteri affondano lentamente e contengono meno carbonio. Il modello suggerisce che durante gli anni produttivi di La Niña le diatomee costituiscono una larga parte del materiale pascolato dai zooplancton e trasformato in detrito affondante. Durante El Niño, e in particolare nel 2016, le diatomee scomparvero quasi completamente dal Pacifico equatoriale centrale, sostituite da gruppi più piccoli e a crescita più lenta. Questo cambiamento nella composizione della comunità aiuta a spiegare perché l’esportazione è diminuita così bruscamente e perché l’oceano a profondità medie ha mostrato meno respirazione. Lo studio trova inoltre che il legame tra condizioni di El Niño e indebolimento dell’esportazione è più forte nel Pacifico tropicale centrale e orientale, mentre in altre regioni oceaniche il quadro è più complesso.

Cosa significa per il bilancio del carbonio del pianeta

L’El Niño del 2016 coincise con un rapido aumento dell’anidride carbonica atmosferica, guidato in gran parte da cambiamenti sulla terraferma e da alterati scambi gassosi in superficie marina. Questo lavoro mostra che nello stesso periodo la pompa biologica che trasferisce carbonio dalla superficie al profondo nell’equatoriale Pacifico si indebolì. Ciò rende più difficile per questa regione funzionare come serbatoio di carbonio a lungo termine, specialmente durante eventi estremi di caldo che, con il riscaldamento climatico, dovrebbero diventare più frequenti. In termini semplici: quando il Pacifico tropicale si riscalda e la sua comunità planctonica si sposta lontano dalle forme pesanti e a rapido affondamento, meno carbonio viene trasportato nelle profondità, rimanendo di più nell’oceano superficiale e, in ultima istanza, nell’aria che respiriamo.

Citazione: Arteaga, L.A., Rousseaux, C.S., Cetinić, I. et al. Extreme 2016 El Niño heatwave weakened carbon export and respiration in the Equatorial Pacific. Commun Earth Environ 7, 404 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03441-y

Parole chiave: El Niño, ondata di caldo marina, Pacifico equatoriale, esportazione di carbonio oceanico, fitoplancton