Il riscaldamento globale sta modificando in modo sempre più evidente gli equilibri del sistema terrestre, con effetti che coinvolgono non solo l’atmosfera e gli oceani, ma anche gli ecosistemi d’acqua dolce. Tra questi, i fiumi rappresentano un indicatore sensibile delle trasformazioni in corso: la loro temperatura sta aumentando e questo cambiamento sta incidendo sui processi biochimici che regolano le emissioni di gas serra. È quanto emerge da un nuovo studio pubblicato su Global Change Biology dai ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology (Kit), una delle principali istituzioni tedesche per la ricerca scientifica e tecnologica. Gli scienziati, unendo misurazioni dirette, mappe satellitari e modelli di machine learning, hanno ottenuto una valutazione globale del fenomeno: i loro risultati mostrano che l’aumento delle temperature e l’uso antropico del suolo stanno trasformando in modo profondo i sistemi fluviali, con gravi conseguenze per il clima.
Lo studio si basa su misurazioni dei parametri dell’acqua provenienti da oltre 1000 siti di monitoraggio fluviale. Queste misurazioni sono state poi collegate e integrate con i dati satellitari dello spettroradiometro Modis (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) della Nasa, a bordo dei satelliti Terra e Aqua, che da oltre vent’anni osservano la superficie terrestre con continuità e precisione. Questa combinazione ha permesso di analizzare l’evoluzione della temperatura dei fiumi anche in regioni remote, dove le misurazioni in situ sono rare o discontinue.
Grazie all’algoritmo di machine learning, i ricercatori hanno definito una relazione stabile tra temperatura dell’acqua e variabili ambientali, applicando poi il modello a più di 5000 bacini fluviali in tutto il mondo. Questo ha consentito di ricostruire l’andamento della temperatura dei fiumi negli ultimi vent’anni anche in aree prive di dati, creando una mappa globale dell’evoluzione termica dei corsi d’acqua dal 2002 al 2022. L’integrazione di questi risultati con parametri idrologici e climatici ha evidenziato una tendenza comune: l’aumento della temperatura dell’acqua favorisce la produzione di anidride carbonica e metano, contribuendo a un processo di retroazione che amplifica gli effetti del cambiamento climatico. Si tratta di un risultato che si inserisce in un quadro già delineato da numerosi studi sugli ecosistemi d’acqua dolce, sempre più riconosciuti come componenti attive del ciclo del carbonio.
Coltivazione lungo un fiume in Kenya. . Un maggiore apporto di nutrienti nei fiumi favorisce l’accumulo di gas serra a livello mondiale. Crediti: Ricky Mwanake, Kit
L’aumento della temperatura dell’acqua modifica infatti la solubilità dell’ossigeno, altera gli equilibri biologici, accelera la decomposizione della materia organica e, di conseguenza, incrementa le emissioni di gas serra. È un circolo che si autoalimenta e che rischia di amplificare ulteriormente gli effetti del riscaldamento globale. «I fiumi svolgono un ruolo chiave nel sistema climatico globale», ha osservato Ralf Kiese dell’Institute of Meteorology and Climate Research—Atmospheric Environmental Research (Imkifu) presso il Campus Alpin del Kit a Garmisch-Partenkirchen.
In media, il contenuto di ossigeno nei fiumi sta diminuendo di 0,058 milligrammi per litro e per decennio, molto più rapidamente rispetto a laghi e oceani. Allo stesso tempo, le emissioni di anidride carbonica, metano e protossido di azoto stanno aumentando. «Se riusciremo a proteggere meglio i fiumi riducendo gli apporti di sostanze nocive, questo effetto potrà essere invertito», ha aggiunto il ricercatore responsabile dei calcoli dello studio, Ricky Mwanake.
Ogni fiume risponde a condizioni climatiche, morfologiche e idrologiche specifiche, ma l’analisi condotta mostra una tendenza comune riconducibile all’aumento delle temperature atmosferiche. Questo segnale si inserisce in un insieme più ampio di evidenze relative al cambiamento climatico, che comprende la riduzione dei ghiacciai, l’innalzamento del livello del mare, l’intensificazione delle isole di calore urbane e i processi di aridificazione. Le tecnologie satellitari permettono di acquisire serie storiche omogenee, confrontabili e geograficamente estese, superando i limiti delle misurazioni puntuali e garantendo continuità temporale anche in aree prive di osservazioni dirette. L’integrazione di questi dati con modelli idrologici e climatici consente di rilevare variazioni graduali ma significative nel tempo, fornendo una base quantitativa essenziale per valutare gli impatti del riscaldamento globale sugli ecosistemi e per sviluppare modelli previsionali affidabili.
Immagine in alto: Il fiume Mackenzie, nei Territori del Nord-Ovest del Canada. Crediti: Nasa/Gsfc/Meti/Ersdac/Jaros e il team scientifico Aster statunitense/giapponese
