DAL POLO SCIENTIFICO DI SESTO F.NO AL POLO NORD

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1 DAL POLO SCIENTIFICO DI SESTO F.NO AL POLO NORD Il Dipartimento di Chimica impegnato in un nuovo programma di ricerca al Polo Nord che affianca gli studi sulle carote di ghiaccio in Antartide. La ricerca Scientifica Fiorentina diventa bi-polare. Il gruppo di ricerca CHIMPAC (Chimica dei Processi Ambientali e Climatici) del Dipartimento di Chimica, Polo Scientifico di Sesto F.no, Universita' di Firenze, coordinato dal Prof. Roberto Udisti, ha iniziato un programma di ricerca alle Isole Svalbard (Norvegia) che, insieme alle Isole denominate Terra di San Giuseppe (Russia), costituiscono le terre piu' vicine al Polo Nord del Continente Europeo. Il programma di ricerca e' finanziato dal Ministero dell'istruzione, dell'universita' e della Ricerca ed e' inserito in progetti nazionali e internazionali finalizzati allo studio dei processi naturali e antropici che sono alla base delle variazioni climatiche in atto e delle complesse interazioni tra clima ed ambiente. Tale attivita' si inserisce in un network della ricerca polare italiana, a cui partecipano i maggiori Centri e Organizzazioni nazionali, come il Progetto Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), l'ente per le Nuove tecnologie, l'energia e l'ambiente (ENEA), l'istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e l'istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale (OGS). Lo studio dell'evoluzione del clima nell'emisfero Nord, e nel Mare Glaciale Artico in particolare, e' di estrema rilevanza perche' le regioni Artiche costituiscono le prime aree dove il riscaldamento globale in atto esercita il suo effetto sugli ecosistemi marini e terrestri. Tra le principali conseguenze di tale riscaldamento si possono citare: la diminuzione dell'estensione del ghiaccio marino e della sua persistenza durante il ciclo annuale; la progressiva diminuzione delle aree glaciali della Groenlandia (con conseguente aumento globale del livello del mare); le variazioni del bilancio energetico dell'irraggiamento solare, con unamaggiore assorbimento di calore da parte della superficie marina non piu' coperta dal ghiaccio; l'alterazione dei delicati equilibri dei cicli vitali della fauna tipica di queste regioni (es. orso bianco, diverse specie di foche, cetacei marini). Orso polare. Il suo habitat e la disponibilita' di risorse alimentari sono minacciati dalla diminuzione dell'estensione e della durata annuale del ghiaccio marino

2 Ricerca in Artide e Antartide del Dipartimento di Chimica dell'universita' di Firenze La ricerca in Artide si affianca alla gia' collaudata, per il gruppo di studio dell'universita' di Firenze, ricerca in Antartide, offrendo la possibilita' di studiare contemporaneamente l'evoluzione del clima nelle due opposte regioni polari, le aree piu' nevralgiche del sistema climatico della Terra. Come gia' realizzato in Antartide, la ricerca in Artide avra' un carattere multidisciplinare, coniugando e integrando le differenti conoscenze di chimica, fisica, meteorologia e biologia per una migliore comprensione dei complessi processi di interazione tra i mutamenti climatici e le variazioni ambientali che ne derivano. Tali variazioni coinvolgono tutti i maggiori componenti del sistema climatico della Terra, come l'atmosfera, la crosta terrestre, le regioni glaciali, la biosfera e la superficie marina. Una maggiore conoscenza di questi processi permettera' lo sviluppo di affidabili modelli climatici per prevedere le future variazioni del clima e per impostare efficaci politiche di contenimento e di mitigazione per uno sviluppo economico e tecnologico sostenibile. Nella prossima estate, il Dipartimento di chimica inviera' a Ny Alesund un avanzato laboratorio per il campionamento di aerosol e per le misure chimiche e fisiche dirette dell'atmosfera polare. Il laboratorio sara' attrezzato anche con una innovativa strumentazione per la misura delle "nano-particelle". La formazione di tali particelle, in ambienti naturali come l'artide, e' essenziale per il sistema climatico perche' e' alla base della formazione dei nuclei di condensazione delle nubi e controlla, quindi, la copertura nuvolosa, l'irraggiamento solare e il ciclo idro-geologico dell'emisfero Nord. Laboratorio per il campionamento di aerosol e per lo studio delle proprieta' chimiche e fisiche dell'atmosfera in Antartide.

3 Le variazioni climatiche influenzano la produzione e il trasporto di specie chimiche nell'atmosfera; di conseguenza, lo studio della composizione chimica di particolato e gas atmosferici, soprattutto se comparato alle variazioni delle proprieta' fisiche dell'atmosfera stessa (trasparenza, relazione con l'irraggiamento solare, formazione e persistenza delle nubi), costituisce un passo conoscitivo essenziale nella comprensione di come l'attuale riscaldamento globale possa interagire con i cicli biologici e idro-geologici di tutto l'emisfero Nord. In particolare, verra' valutato l'effetto sugli eco-sistemi artici dei contaminanti organici ed inorganici emessi nell'atmosfera dalle attivita' antropiche, i quali raggiungono le aree polari con processi di trasporto a lungo raggio. Le misure chimiche sui gas e sugli aerosol atmosferici effettuate a Ny Alesund saranno confrontate con analoghe misure condotte a Thule, nel nord della Groenlandia, sempre grazie a strumentazione e personale inviato dal Dipartimento di Chimica dell'universita' di Firenze, allo scopo di ottenere un quadro piu' completo della situazione climatica ed ambientale nel Circolo Polare Artico. Tale attivita' verra' condotta in collaborazione con ENEA CR Casaccia, Divisione Ambiente Globale e Mediterraneo e con l'istituto Meteorologico Danese. L' attivita' scientifica in Artide completa e integra le ricerche in Antartide, nelle quali il gruppo di ricerca del Prof. Udisti e' impegnato da oltre 20 anni. Mentre l'attivita' in Artide si focalizza sullo studio delle variazioni climatiche in atto e dei fattori naturali e antropici che possono influenzare il clima nel prossimo futuro, l'enorme spessore del ghiaccio che si accumula nei millenni sulla calotta glaciale in Antartide rende possibile studiare il clima del passato (paleo-climatologia), attraverso l'estrazione di carote di ghiaccio fino ad una profondita' di oltre 3300 m. Recentemente, e' stata estratta a Station Concordia, la base Italo-Francese situata sul plateau Antartico, una carota che ha permesso di ricostruire la storia climatica della Terra nell'ultimo milione di anni, un periodo doppio rispetto alle precedenti conoscenze. Lo studio delle carote di ghiaccio in Antartide ha permesso di stabilire lo stretto legame tra le variazioni della temperatura globale e quelle dei gas serra nell'atmosfera e di dimostrare che lo sfasamento temporale tra le variazioni del clima nei due opposti emisferi sono state causate da variazioni delle correnti oceaniche profonde. La base Italo-Francese di Station Concordiaa Dome C in Antartide.

4 Conservazione dei campioni di aerosol, neve e ghiaccio provenienti dall'artide e dall'antartide. I preziosi campioni prelevati alle Isole Svalbard e nelle basi italiane dell'antartide verranno conservati alla temperatura costante di 20 gradi sotto zero in una cella congelatore messa a disposizione gratuitamente dalla MERCAFIR presso il mercato di Novoli, grazie ad un accordo di collaborazione stilato tra il Presidente della MERCAFI, Sig. Valdemaro Nutini, e il Polo Scientifico di Sesto F.no. In base a tale accordo, le carote di ghiaccio prelevate nella base Italo-Francese di Station Concordia (Antartide centrale) e i campioni di particolato atmosferico e di neve e ghiaccio raccolti a Ny Alesund (Isole Svalbard) godranno di una sorveglianza 24h su 24h da parte del personale MERCAFIR. Un analogo accordo, sempre relativo ad un contributo gratuito alle attivita' di ricerca, e' stato siglato con il personale della CFT (Compagnia Facchinaggio e Trasporto) per tutte le operazioni di movimentazione e stoccaggio dei campioni all'interno delle celle fredde della MERCAFIR. Tutte le operazioni di manipolazione dei campioni e di analisi verranno, invece, condotte nei laboratori freddi a contaminazione controllata del Polo Scientifico di Sesto F.no, appositamente dotati di tutti gli accorgimenti tecnici e scientifici per il trattamento di campioni polari senza che questi possano venire contaminati dal contatto con l atmosfera locale. Gruppo di ricercatori Italiani in Antartide durante la spedizione 2006/07 ed estrazione di una carota di ghiaccio nella base Italo-Francese di Station Concordia.

5 Le Isole Svalbard Le Svalbard sono un gruppo di isole nel Mare Glaciale Artico che si estendono fino a 81 Nord, a soli km dal polo Nord geografico. Le isole occupano una superficie di circa km 2 e sono abitate da circa 2500 persone. Ny Alesund e' il piu' importante centro di ricerca internazionale nel Mar Glaciale Artico (con l'esclusione della Groenlandia). Si trova sull'isola di Spitsberg, la maggiore delle Isole Svalbard, ed e' popolato in estate da circa 200 abitanti che, nei lunghi e bui mesi invernali, si riducono a sole 30 persone. Le prime attivita' sicuramente conosciute dell'uomo alle Isole Svalbard risalgono a circa 400 anni fa, quando questi luoghi ospitarono le prime stazioni per caccia alle balene nell'artico. Le prime spedizioni scientifiche per all'esplorazione dell'artico iniziarono intorno al 1750 e i primi insediamenti industriali (miniere di carbone e industria della pesca e del trattamento delle pelli di foca) risalgono agli ultimi 100 anni. Fino al 1925, comunque, le Isole Svalbard non avevano un nucleo stabile di abitanti. Con la firma del Trattato per le Isole Svalbard nel 1920, la Norvegia ha visto riconosciuta la sua sovranita' sull'intero arcipelago. Immagini delle Isole Svalbard con il "sole di mezzanotte".

6 La base Italiana "Dirigibile Italia" a Ny Alesund Isole Svalbard La base Artica Italiana "Dirigibile Italia" è una stazione di ricerca multidiscliplinare situata a Ny-Ålesund (78 55' N, 11 56' E), nell arcipelago norvegese di Spitzbergen (nelle Isole Svalbard). La base è gestita dal Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) e le attività di ricerca sono coordinate da Polarnet, l Unità di Supporto all attività Polare del Dipartimento Terra e Ambiente del CNR. La base è stata inaugurata nel 1997 e da allora gestisce e supporta numerosi progetti di ricerca nazionali e internazionali. La base è stata chiamata Dirigibile Italia in ricordo della spedizione del 1928 del Generale Umberto Nobile con il dirigibile Italia. Due immagini di NMy Alesund in primavera e in estate La base è una struttura di 330 m 2 dei quali 170 sono utilizzati come laboratori e uffici. La base è aperta per tutto l anno, anche se non è abitata stabilmente quando non ci sono attività di ricerca in corso. La base può ospitare fino a 7 persone e le attività di ricerca riguardano le seguenti discipline scientifiche: - Chimica e fisica dell atmosfera - Biologia marina - Fisica dell alta atmosfera - Ricerca tecnologica - Oceanografia/limnologia - Studi ambientali - Biologia dell uomo e medicina

7 La base Italiana "Dirigibile Italia" a Ny Alesund per la ricerca sul clima in Artide La base Italiana "Dirigibile Italia" ha fornito la possibilita' di inserire la ricerca italiana nell'artide, nell'ambito del Progetto Strategico per l'artide del CNR, partecipando a numerosi progetti Europei (ARTIST, NICE, ENVINET, ARCFAC, MIRACLE) e Italiani (PNRA - Progetto Nazionale di Ricerche in Antartide e PRIN Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale).

8 L'esplorazione del Polo Nord Nel 1926 l'esploratore norvegese Roald Amundsen, insieme all'italiano Umberto Nobile e all'americano Lincoln Ellsworth, compi' la trasvolata del Mare Artico da Ny Alesund a Teller, in Alaska, sul dirigibile "Norge", sorvolando il Polo Nord geografico. Umberto Nobile, a bordo del dirigibile "Italia", tento' di ripetere l'impresa due anni dopo, nel 1928, con un equipaggio tutto italiano. L'impresa si trasformo', pero', in un disastro e dopo aver sorvolato il Polo Nord, il dirigibile "Italia" precipito' sul ghiaccio marino a nord delle isole Svalbard. Piu' di 1400 persone e numerose navi parteciparono alla spedizione di soccorso, che si concluse con il salvataggio di 7 dei 16 partecipanti alla spedizione. Purtroppo, durante le operazioni di salvataggio, Roald Amundsen perse la vita precipitando nell'oceano Atlantico con il suo idrovolante, mentre esplorava il ghiaccio marino alla ricerca dei superstiti del dirigibile "Italia". Il corpo dell'eroico esploratore norvegese non fu mai ritrovato. Ny Alesund Isole Svalbard (Norvegia). Il Dirigibile "Italia", con il quale Umberto Nobile parti' per l'esplorazione del Polo Nord nel 1928, e il suo pilone di attracco nella Ny Alesund di oggi.