Il Dirigibile Italia impegnato nell’analisi dell’AEROSOL artico

Negli ultimi anni, in conseguenza di cambiamenti climatici sempre più rapidi è aumentata l’importanza ambientale del circolo polare Artico, per l’evidenza di fenomeni dalle ricadute diffuse sull’intera atmosfera.

In questo contesto, il CNR ha promosso progetti come il Climate Change Integrated Project (CCIP), che dal 2010 contribuisce alla ‘Campagna Artica’ (1), per la realizzazione di un sistema osservativo basato su reti di stazioni e piattaforme mobili (navi, aerei, satelliti). Com’è noto, la zona è considerata congeniale allo studio dei fenomeni atmosferici per una serie di ragioni, fra le quali appunto lo scarso insediamento umano e la concentrazione in periodi precisi dell’anno di temperature omogenee, dovute alla costante presenza o assenza delle ore diurne.

I processi atmosferici infatti convogliano al Polo Nord correnti d’aria determinando così l’accumulo di sostanze inquinanti, particolarmente evidenti nel periodo primaverile, con l’ambiente interessato da costanti masse più calde. Il clima genera così una sorta di pulviscolo sopra la superficie terrestre, uno strato di atmosfera proprio sopra il suolo, dov’è possibile catturare l’AEROSOL, ossia l’insieme di sostanze non gassose presenti nell’aria. Per via delle sostanze inquinanti presenti la consistenza dell’AEROSOL distingue anche ad occhio nudo questo fenomeno, tanto da essere comunemente definito ‘Artic Aze’, per il cuscinetto di foschia che aleggia sulla superficie.

Fra i progetti attivi al Dirigibile Italia (2), la base artica del CNR sulle isole Swalbard, c’è anche lo studio portato avanti dal Laboratorio del Dipartimento di Chimica del Polo Universitario di Sesto Fiorentino, denominato ‘GRUVEBADET ATMOSPHERIC LABORATORY PROJECT’. Il gruppo di lavoro concentra attualmente le ricerche nell’ambito di analisi sulle componenti ioniche nell’aerosol artico, come agenti originanti nuovi processi di trasporto.

Grazie a stazioni di rilevamento opportunamente montate a terra e dotate di pompe per la compressione dell’aria, i ricercatori dell’università di Firenze sono riusciti a raccogliere campioni significativi di AEROSOL. Appositi filtri ‘multistadio’ permettono poi di analizzare in laboratorio la distribuzione dimensionale delle sostanze e individuare la composizione chimica di particelle provenienti da emissioni locali oppure più lontane, in base all’origine dei vari composti e alle quantità nei campioni studiati.

Fabio è un giovane ricercatore appena laureato nel corso di Scienze chimiche alla Scuola di Scienze matematiche fisiche e naturali di Firenze, e dopo la sua prima esperienza semestrale al Polo Nord iniziata a marzo del 2013, si trova adesso nuovamente alle prese con le analisi di AEROSOL nei laboratori del Dirigibile Italia (2). “Nei campioni si possono riscontrare tracce provenienti da emissioni tipiche di questo sistema bio-climatico, come quelle di plancton locale, che produce metasolfonati, cioè acidi che influiscono lievemente sulla biosfera”.

Allo stesso tempo però gli studi hanno evidenziato la presenza di solfati derivati da processi di acidificazione in atmosfera, e causati quindi da emissioni di attività umane o industriali come la combustione di carburanti fossili, provenienti soprattutto dalle regioni più industrializzate del pianeta. “ L’acidificazione dell’AEROSOL produce l’effetto di possibili piogge acide e in generale contiene inquinanti pesanti che trattengono il riflesso delle radiazioni solari, facendo così aumentare il calore terrestre, come si vede dall’effetto di lungo corso sullo scioglimento dei ghiacciai”.

Non è facile associare l’apparente stravolgimento delle stagioni con l’incidenza maggiore di agenti che alterano le naturali condizioni atmosferiche. “Studiamo fenomeni che possono corrispondere a cambiamenti climatici solo in un arco di almeno 30 anni – spiega ancora Fabio – mentre per intervalli di tempo più brevi, intorno ai 10 anni, si parla di oscillazioni climatiche, comunque meno significative”.

Non di meno, uno degli scopi principali delle ricerche portate avanti dal CCIP è proprio quello di analizzare l’impatto delle emissioni atmosferiche sui cambiamenti climatici, per divulgare i dati raccolti e i trend pluriennali attraverso pubblicazioni specifiche. “I risultati di ogni singolo lavoro di ricerca sono in realtà frammenti o sottoinsiemi da ricomprendere poi in un filone più ampio, grazie a studi comparati e a seminari di approfondimento”.

L’ultimo stadio del lavoro è poi quello che coinvolge organismi internazionali ed enti scientifici, come l’Intergovernamental Panel on Climate Change (IPCC)3, in grado di tradurre le rilevazioni sul campo in trend macroscopici e scenari futuri, da sottoporre all’attenzione dei policy-maker per la definizione di nuovi protocolli sul clima.

Al Dirigibile Italia sono peraltro presenti varie delegazioni europee, considerato anche il ruolo sempre più attivo dell’UE nel promuovere piattaforme integrate per il supporto logistico, previsto dalle azioni del ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures)4. “L’ambiente è molto stimolante, perchè non ci sono solo ricercatori italiani o singoli progetti in corso, perciò lo scambio di collaborazioni e i vari confronti sulle ricerche permettono di collegare i vari lavori e raggiungere così delle conclusioni più ampie”.

Del resto, lo studio dei cambiamenti climatici causati dalle emissioni nell’atmosfera impone, specialmente in un contesto naturale come quello artico, un rigoroso rispetto dell’ambiente circostante. Per questo gli impianti della base del CNR a Ny-Alesund sono stati pensati per garantire basse emissioni e un limitato impatto umano anche nelle pratiche quotidiane. “L’esempio più lampante – continua divertito Fabio – è che abbiamo ben 26 tipi diversi di contenitori per la raccolta differenziata dei rifiuti, che vengono poi gettati in apposite cabine di compressione e imballati così, pronti da spedire via nave nei centri di smaltimento norvegesi”. Lo stesso paesino presente vicino al Dirigibile Italia, attualmente gestito dalla compagnia King’s Bay che rifornisce e assiste in tutto i ricercatori, ha di recente riconvertito il generatore di energia dal carbone al diesel, per attenuare la nocività delle emissioni.

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