Utilizzo delle microalghe per la rimozione della CO₂ oceanica: una prospettiva innovativa

Sommario

1. Introduzione
2. Il ruolo delle microalghe nel ciclo del carbonio
3. Tecniche di affondamento delle microalghe per il sequestro del carbonio
4. Vantaggi, sfide e implicazioni ambientali
5. Prospettive future e conclusioni

Introduzione

Il riscaldamento globale e l’accumulo di anidride carbonica (CO₂) nell’atmosfera rendono urgenti soluzioni efficaci di rimozione del carbonio (CDR – Carbon Dioxide Removal). In questo contesto, cresce l’interesse verso soluzioni basate sugli ambienti marini, in particolare sull’uso delle alghe (micro‑ o macro‑) come meccanismo per catturare CO₂ e trasferire la biomassa in zone profonde dell’oceano, dove il carbonio può rimanere immagazzinato per lunghi periodi. Un recente studio modello sul metodo di maricoltura aperta di macroalghe seguito da affondamento profondo ha stimato potenziali significativi, pur evidenziando anche criticità ambientali.Parallelamente, le microalghe sono studiate come catturatrici di CO₂ nei sistemi controllati, ma l’idea dell’affondamento mira ad estendere il concetto agli ambienti oceanici.

Il ruolo delle microalghe nel ciclo del carbonio

Le microalghe sono microorganismi fotosintetici capaci di fissare CO₂ e convertire l’inorganico in biomassa organica. Secondo studi recenti, esse hanno inoltre tassi di fissazione del carbonio significativamente superiori rispetto alle piante terrestri, dato il loro rapido ciclo biologico e la densità di crescita.Tuttavia, la semplice coltivazione e raccolta della biomassa algale non garantisce necessariamente che il carbonio rimanga sequestrato: dopo la raccolta o la morte delle alghe la decomposizione può rilasciare nuovamente CO₂ o altri prodotti di rimin­eralizzazione.Da qui nasce l’idea di combinare la capacità di fissazione delle microalghe con una strategia di trasferimento della biomassa verso zone in cui il rilascio di CO₂ sia più lento o nullo: ad esempio l’affondamento in profondità oceanica.

Tecniche di affondamento delle microalghe per il sequestro del carbonio

Il sequestro del carbonio tramite microalghe sfrutta la loro capacità naturale di fissare CO₂ attraverso la fotosintesi, trasformandola in biomassa organica. Tuttavia, affinché il carbonio rimanga sequestrato a lungo termine, è necessario impedirne il rapido ritorno in atmosfera tramite rimin­eralizzazione. Una delle strategie più studiate consiste nel trasferire la biomassa algale in profondità oceanica, dove la decomposizione è più lenta e il carbonio può rimanere intrappolato per decenni o secoli.Le tecniche di affondamento possono essere suddivise in diverse tipologie. La prima prevede la raccolta della biomassa in superficie e il suo trasferimento diretto in fondali profondi, tipicamente oltre i 500 m, con preferenza per zone >3.000 m, dove la rimin­eralizzazione microbica è minima. Una seconda strategia prevede la trasformazione della biomassa in composti più stabili, ad esempio pellet o idrogel carbonioso, prima della deposizione, riducendo ulteriormente la decomposizione durante il trasferimento. Un’altra possibilità consiste in sistemi di maricoltura galleggiante che permettono di coltivare le microalghe direttamente in mare aperto e, una volta raggiunta la maturità, di affondarle con sistemi meccanici o naturali di sprofondamento controllato.

Vantaggi, sfide e implicazioni ambientali

L’utilizzo delle microalghe per il sequestro del carbonio combina vantaggi naturali con sfide significative. La loro capacità di fissare rapidamente la CO₂ e di accumulare biomassa offre un metodo relativamente semplice per immagazzinare carbonio negli oceani, riducendo la necessità di interventi tecnologici complessi. Inoltre, la coltivazione può avvenire in aree marine non utilizzate per altre attività, minimizzando i conflitti d’uso del territorio e valorizzando spazi altrimenti inutilizzati. Tuttavia, l’affondamento della biomassa su larga scala comporta rischi importanti. La decomposizione può rilasciare nuovamente CO₂, limitando l’efficacia del sequestro, e grandi depositi di materia organica potrebbero alterare gli ecosistemi bentonici, influenzare i cicli biogeochimici locali e creare zone a basso ossigeno. L’implementazione tecnica richiede inoltre sistemi complessi per coltivazione, raccolta e trasferimento, con costi energetici e infrastrutturali rilevanti. Per questi motivi, l’approccio richiede uno sviluppo graduale, basato su studi sperimentali, monitoraggio continuo e valutazioni ambientali, in modo da massimizzare i benefici climatici senza compromettere la salute degli ecosistemi marini.

Prospettive future e conclusioni

Nonostante le sfide, l'affondamento delle microalghe rappresenta una promettente strategia per il sequestro del carbonio oceanico. Ulteriori ricerche sono necessarie per ottimizzare le tecniche di coltivazione e affondamento, valutare gli impatti ambientali e sviluppare quadri normativi adeguati. Con un approccio scientifico rigoroso e una gestione responsabile, le microalghe potrebbero diventare un elemento chiave nelle strategie globali di mitigazione del cambiamento climatico.

Ilaria Brozzi