giovedì 22 gennaio 2009

Cambiamenti climatici III: La sostanza organica naturale ed il sequestro del carbonio.

L’anidride carbonica è il climalterante maggiormente responsabile dell’effetto serra. Le emissioni di CO2 derivano per la maggior parte dalla combustione delle fonti primarie di energia fossile e loro derivati, ma anche i sistemi agro-forestali contribuiscono in maniera rilevante alle emissioni di CO2. Oltre alla anidride carbonica, vi sono altri gas responsabili dell'effetto serra: il metano (CH4), il protossido di azoto (N2O), l'esafluoruro di zolfo (SF6), gli idrofluorocarburi (HFC), i clorofluorocarburi (CFC), i perfluorocarburi (PFC).

Parte della CO2 emessa in atmosfera viene, tuttavia, riassorbita negli oceani e nei sistemi agro-forestali (sink di carbonio). In particolare l'incremento della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera può aumentare la velocità della fotosintesi delle piante, con una conseguente maggiore produzione primaria e quindi un maggiore apporto di residui organici al suolo (foglie, aghi…) ed un maggior accumulo di sostanza organica. Se la velocità di accumulo della sostanza organica è superiore alla velocità di mineralizzazione (trasformazione della sostanza organica ad opera dell'ossigeno e degli enzimi nei componenti originari CO2 , acqua e sali minerali), si assiste ad un aumento del contenuto (sequestro) di carbonio nel suolo, a scapito del carbonio dell'atmosfera. Se, al contrario, la velocità di accumulo è inferiore alla velocità di mineralizzazione, il contenuto di carbonio nel suolo diminuisce ed il suolo agisce come un'ulteriore fonte di CO2 per l'atmosfera.
L’entità del carbonio organico presente nei suoli globali è stato stimato essere di circa 1550x10e15 g, pari a 2 volte il pool atmosferico e tre volte quello biotico. Quindi anche piccoli cambiamenti nel pool in considerazione possono avere forti riflessi sulla concentrazione di CO2 atmosferica.
Per questi motivi il sequestro del carbonio organico nei suoli viene considerato come uno degli strumenti più efficaci per controbilanciare l’emissione di CO2 dalla combustione di carburanti fossili. Tuttavia, questa via non è efficacemente percorsa per le limitate conoscenze sul ciclo del carbonio organico del suolo. Un metodo utile già sperimentato in pieno campo per incrementare il pool di carbonio organico è quello della ridotta lavorazione dei suoli (minimum tillage), ma una maggiore comprensione del ciclo del carbonio è necessaria per sviluppare nuove metodologie più efficaci.
In realtà è la parte della sostanza organica più refrattaria alla mineralizzazione, le sostanze umiche, o humus, a giocare il ruolo principale nel sequestro del carbonio. L’humus, infatti, ha un basso indice di mineralizzazione pari all'1-3% annuo ed un tempo di residenza nei suoli molto maggiore rispetto alla parte più labile della SON.
È chiaro che se fosse disponibile una tecnologia in grado di far accumulare il carbonio nel suolo come humus, piuttosto che come SON labile, il sequestro del carbonio sarebbe molto più efficiente. Per sviluppare simili tecnologie è necessario, però, riuscire a capire con chiarezza che cosa sono le sostanze umiche, da dove derivano, come si trasformano e come si conservano. Infatti, la complessità che caratterizza la struttura chimica delle sostanze umiche, ha reso queste sostanze ancora un mistero della chimica delle sostanze naturali, sebbene siano studiate da circa duecento anni. La comprensione delle loro funzioni nel suolo e nell’ambiente, tuttavia, non può realizzarsi senza l’approfondimento della loro natura.
Per questo noi di Microliberismo vogliamo analizzare e divulgare le nuove conoscenze acquisite dalla comunità scientifica sulla struttura delle sostanze umiche e le interessanti prospettive che ne derivano per l’applicazione di nuove tecnologie per il sequestro del carbonio.





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