L’oceano assorbe circa il 25% delle emissioni di CO₂ di origine antropica, ma la sua futura capacità di immagazzinare carbonio resta incerta in un clima che cambia. Un recente rapporto UNESCO evidenzia importanti lacune nella comprensione delle dinamiche del carbonio oceanico, mentre la ricerca del CMCC sta lavorando per colmarle attraverso approcci integrati e interdisciplinari che migliorano modelli, osservazioni e soluzioni climatiche. “Considerando che l’oceano copre circa il 70% della superficie del pianeta, queste incertezze sono particolarmente rilevanti”, afferma la scienziata del CMCC Annalisa Bracco.

L’oceano svolge un ruolo cruciale nella regolazione del clima terrestre, agendo come un grande serbatoio di carbonio in grado di assorbire circa un quarto delle emissioni di CO₂ di origine antropica. Eppure, nonostante la sua importanza, i processi attraverso cui l’oceano assorbe, trasporta e immagazzina il carbonio sono ancora solo parzialmente compresi.

“Considerando che l’oceano copre circa il 70% della superficie del pianeta, queste lacune di conoscenza sono particolarmente significative ed è urgente affrontarle”, sottolinea Annalisa Bracco, che ha contribuito a un recente rapporto sulla ricerca integrata del carbonio oceanico, coordinato dalla Commissione Oceanografica Intergovernativa dell’UNESCO. “Migliorare la comprensione dei processi e la loro rappresentazione nei modelli è quindi essenziale”.

Il rapporto descrive una significativa “zona cieca” nella conoscenza attuale delle dinamiche del carbonio oceanico, un ambito di ricerca in cui il CMCC è leader a livello globale e in cui sta sviluppando nuove direzioni di studio. L’oceano assorbe attualmente circa il 25% delle emissioni globali, le stime variano considerevolmente – del 10–20% su scala globale e anche di più a livello regionale – a causa della scarsità di osservazioni e della rappresentazione incompleta di processi chiave nei modelli climatici.

L’oceano rappresenta una delle principali fonti di incertezza nel ciclo globale del carbonio. Una delle questioni aperte riguarda il ruolo relativo dei processi fisici e biologici nell’assorbimento del carbonio. I processi fisici, in particolare nelle alte latitudini come il Nord Atlantico e l’Oceano Australe, attraverso la meridional overturning circulation, guidano la formazione di masse d’acqua in profondità e il trasporto del carbonio negli strati profondi dell’oceano. Allo stesso tempo, i processi biologici – tra cui la fotosintesi del fitoplancton e la respirazione batterica – regolano l’assorbimento e il rilascio di carbonio nelle acque superficiali.

Quantificare questi contributi resta una grande sfida scientifica. I modelli mostrano differenze significative, anche a causa dell’uso di diverse componenti bio-geochimiche, mentre i dati osservativi restano limitati e distribuiti in modo disomogeneo. “Molte di queste dinamiche sono state studiate principalmente in laboratorio, mentre le osservazioni dirette in oceano sono ancora estremamente limitate”, spiega Bracco. “Le misurazioni oceaniche sono molto costose: una nave da ricerca può costare tra 25.000 e 100.000 dollari al giorno”.

La ricerca del CMCC contribuisce attivamente ad affrontare queste sfide attraverso un approccio integrato e interdisciplinare che combina scienza oceanica, modellistica e politiche climatiche. Ad esempio, attività di ricerca in corso valutano il potenziale delle tecnologie di rimozione dell’anidride carbonica (carbon dioxide removal, CDR), incluse quelle marine (mCDR) che mirano ad aumentare la capacità dell’oceano di assorbire carbonio. Attività future si concentreranno sullo sviluppo di modelli per questi approcci, in particolare sull’aumento dell’alcalinità oceanica.

“Le nostre attività di modellistica dei processi bio-geochimici sono strategicamente orientate ai processi chiave evidenziati nel rapporto, con l’obiettivo di ridurre incertezze e lacune di conoscenza”, afferma Momme Butenschön, che coordina le attività di ricerca sulla modellistica del sistema Terra e la bio-geochimica al CMCC. “È fondamentale che i progressi in questo campo si sviluppino attraverso una forte collaborazione internazionale tra gruppi di modellistica, esperti di osservazioni e stakeholder, in modo da garantire che gli avanzamenti scientifici supportino efficacemente le politiche climatiche e il processo decisionale”.

Queste lacune non sono solo una questione scientifica, ma hanno anche implicazioni dirette per le politiche climatiche. Sebbene sia ben noto che l’oceano assorbe circa il 25% delle emissioni di CO₂ antropogenica, questa quota è destinata a diminuire con l’aumento delle temperature oceaniche e la minore solubilità della CO₂. Di conseguenza, una frazione maggiore delle emissioni resterà in atmosfera, rafforzando l’urgenza delle azioni di mitigazione.

Allo stesso tempo, l’aumento dell’assorbimento di CO₂ contribuisce all’acidificazione degli oceani, con potenziali impatti sugli ecosistemi marini, in particolare nelle aree costiere. Gli organismi che dipendono da strutture a base di carbonato di calcio, come gusci e scheletri, sono particolarmente vulnerabili, con possibili conseguenze anche per il fitoplancton e quindi per la capacità dell’oceano di assorbire carbonio.

Guardando al futuro, il report propone una roadmap per colmare queste lacune, sottolineando la necessità di rafforzare i sistemi di osservazione, migliorare i modelli e intensificare la collaborazione internazionale. In questo contesto, la ricerca del CMCC è ben posizionata per contribuire, integrando competenze in scienza degli oceani, modellistica e politiche climatiche.

Maggiori informazioni:

Il report: IOC of UNESCO. 2026. Integrated Ocean Carbon Research: a vision primed for implementation. Paris, UNESCO. (IOC Technical Series, 214.) https://doi.org/10.71245/FULK2623