STAZIONE CONCORDIA CONCORDIA STATION

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1 PROGRAMMA NAZIONALE DI RICERCHE IN ANTARTIDE STAZIONE CONCORDIA Rapporto sulla Campagna Antartica Inverno Australe 2010 CONCORDIA STATION Activity Report on the Antarctic Campaign Winter 2010 DC-06 ANT 11/03

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3 INDICE Introduzione... 3 Winterover Concordia 2010 (DC-06), Jean François Vanacker... 5 Rapporto medico, Rosa Forgittoni Glaciologia, Daniele Karlicek Osservatorio Meteo-climatico e Fisica dell Atmosfera, Lorenzo Moggio IPEV Program #903 - DC Chimie IPEV Programs #905 - MAGNE and #906 - SISMO, Jean François Vanacker IPEV Program #908 - AstroConcordia IPEV Program # ASTEP IPEV Program # GEOWAVES The ESA Projects in Concordia, Ales Rybka... 63

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5 Introduzione Introduzione Il presente rapporto si riferisce alle attività condotte presso la Stazione scientifica Concordia nel corso dell inverno australe Com è noto Concordia è una stazione scientifica realizzata e gestita congiuntamente dal Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA) italiano e dall Institut Polaire Paul Emile Victor (IPEV) francese. La collocazione sull altipiano glaciale antartico a S e E, ad oltre 1000 km dalla costa e ad una quota di 3230 metri s.l.m. rende il sito della Stazione uno dei più remoti ed inospitali del pianeta ed al tempo stesso luogo ambito per talune ricerche scientifiche, osservazioni meteorologiche ed astronomiche. La Stazione è stata aperta nel 2005 e da allora è rimasta ininterrottamente operativa estate ed inverno. Mentre nei mesi dell inverno australe l equipaggio della Stazione vive in completo isolamento, nei mesi estivi, tra novembre e i primi di febbraio, si ha una sovrapposizione dell equipaggio che lascia la Stazione dopo avervi trascorso un inverno e dell equipaggio che va a prendere in consegna la Stazione per l inverno seguente. A tali gruppi si sommano i ricercatori e i logistici che lavorano a Concordia e nelle installazioni circostanti (denominate nel loro complesso Campo estivo di Dome C) nel corso dell estate australe. Mentre le attività relative al periodo estivo trovano la loro descrizione all interno del cosiddetto Rapporto di Spedizione, quelle relative al periodo invernale sono raccolte in una serie separata di rapporti di cui il presente Rapporto è il sesto da quando la Stazione è operativa. La campagna invernale oggetto del presente Rapporto, denominata DC-06, ha avuto inizio il 6 febbraio 2010 ed ha avuto termine il 17 novembre Cenni generali sull andamento della Campagna possono essere trovati nella relazione del Capo spedizione, J.F. Vanacker. L equipaggio era composto di 13 persone. Nominativi, qualifiche ed affiliazioni dell equipaggio possono essere trovati nella relazione del medico di spedizione, R. Forgittoni. Le attività scientifiche formano l oggetto di relazioni separate e sono descritte talvolta direttamente dal responsabile della ricerca, talvolta da chi, opportunamente istruito, ha condotto in campo serie di operazioni e misure previste da altri. Come riportato nella pagine seguenti, le relazioni sono state lasciate nella lingua originale, vale a dire l italiano, il francese o l inglese, ciò che riflette l internazionalità della Stazione. Rimane anche una certa disomogeneità nelle relazioni scientifiche, in quanto alcuni dei relatori si sono premurati di illustrare sinteticamente al non specialista lo scopo e i risultati della ricerca svolta, altri hanno piuttosto dato alla propria relazione il carattere di resoconto di azioni compiute. In un caso e nell altro si ritiene che le informazioni contenute complessivamente nel presente Rapporto siano preziose e lo saranno ancora di più a distanza di tempo. Le ricerche condotte durante DC-06 hanno costituito per lo più la continuazione di ricerche precedenti ed hanno riguardato principalmente la glaciologia, la fisica dell atmosfera, il campo magnetico terrestre e le perturbazioni del campo magnetico indotte dal flusso solare, e l astronomia. Le complesse interazioni tra l atmosfera ed il manto nevoso (vedi relazione di D. Karlicek) permettono di ricavare molte informazioni di natura glaciologica e climatologia; in particolare contribuiscono ad una migliore interpretazione delle analisi delle carote di ghiaccio del progetto EPICA. L astronomia, come è noto, si avvale delle condizioni atmosferiche eccezionalmente favorevoli esistenti a Dome C. Giunta praticamente alla sua fase terminale la qualificazione del sito (v. relazione di K. Agabi), le misure astronomiche vere e proprie hanno cominciato a dare i primi risultati interessanti quali l osservazione di stelle pulsanti e la rivelazione, per ora preliminare, di pianeti al di fuori del sistema solare. Come già in passato, la piccola comunità di esseri umani costretta a vivere negli spazi ristretti di Concordia, circondata dal buio e dal gelo invernale, e con ridotte interazioni con l esterno, si è prestata ad uno studio a sé, con numerosi aspetti fisiologici e psicologici possibilmente estendibili a missioni spaziali (vedi relazione di A. Rybka). Dal punto di vista climatico, l inverno è stato particolarmente rigido ed è stata toccata la temperatura minima di -84,7 C (14 agosto 2010, 00:35 LT); questo valore rappresenta un record da quando vengono misurate le temperature a Dome C, ossia dal 1982, quando già operava sul sito una stazione meteo automatica USA. Quasi in concomitanza con il minimo di temperatura, anche la pressione atmosferica di Dome C ha toccato un minimo: 607,7 hpa (13 agosto), che pure rappresenta un record dal In sostanza la campagna DC-06 non si è scostata di molto dallo schema delle precedenti e non si sono dovuti registrare fatti di particolare rilevanza. Dalle relazioni individuali si ricava la sensazione che il personale abbia trascorso l inverno 2010 senza incontrare grosse difficoltà e con molte soddisfazioni.

6 I partecipanti alla Campagna invernale 2010 (DC-06) - Foto di Rosa Forgittoni Introduzione

7 Winterover Concordia 2010 (DC-06) WINTEROVER CONCORDIA 2010 (DC-06) Jean François Vanacker, IPEV Prologue Pour la seconde fois en l espace de trois années j ai eu le privilège de diriger la Base de Concordia. Dans mon précédent rapport j énonçais le rôle et les devoirs du chef de station tels que je les percevais. C était la ligne de conduite que je m étais fixée en 2008 et à laquelle je n ai pas dérogé en Si les missions se suivent, en revanche elles ne se ressemblent absolument pas. Cette théorie, un peu simpliste, a pu être vérifiée cette année encore. Sans ces principes de base, que je me suis astreint à respecter, la mission eut pu être bien différente. La Mission Après une autre campagne d été bien chargée, la dernière équipe des campagnards quitta Concordia le samedi 6 février. Cette date marqua officiellement le début du sixième hivernage. À peine une semaine plus tard Djamel Mekarnia fit un malaise qui nous mit dans l embarras. Le diagnostique médical de nos deux médecins étant plutôt pessimiste, il fallait réagir très vite. Je pris donc la résolution de contacter les deux Directeurs et de demander un rapatriement sanitaire vers l Australie. Par chance l Australian Antarctic Division disposait encore sur le continent d avions prêts à décoller pour l Australie. Après quelques tractations téléphoniques, les australiens rééquipèrent un de leurs appareils qu ils mirent à notre disposition pour l évacuation de notre collègue. Un autre problème se vérifia en juillet quand des premiers symptômes de défaillance des moteurs apparurent. Plus nous avancions dans le temps et plus nous découvrions de problèmes, tant que pratiquement tous les moteurs étaient concernés. Les problèmes d énergie nous amenèrent à faire du quart à la centrale durant quelques jours. La situation redevint quasiment nominale en couplant deux moteurs. Vint ensuite le moment de préparer la Station pour la campagne d été. Je pris en charge la planification de toutes les tâches afin d être certain de tenir le calendrier. Malgré des vents violents en fin d hivernage nous avons mené à bien cet agenda. Il ne nous restait plus qu à attendre l arrivée des premiers campagnards. Conseils Il apparut clairement cette année que le talon d Achille de la Station était la centrale électrique. Nous eûmes à déplorer pas moins de 43 blackouts au cours de l hivernage et une consommation excessive de fuel. Il y a deux raisons à cela, des températures extrêmement basses sur de longues périodes et des programmes scientifiques plus nombreux. Si nous ne pouvons pas faire grand-chose pour pallier au premier problème, en revanche nous sommes tout à fait capables d obvier au second. Les groupes arrivant en limite de leur capacité, un remplacement par de plus puissants s impose. Je pense que la politique de distribution d énergie doit être parallèlement revue. À ce jour, nous disposons de trois groupes à la centrale plus un groupe de secours. Chacun des moteurs de la centrale alimente la Station ainsi que la science (principalement les divers abris scientifiques). En cas de panne sur les trois moteurs, comme cela faillit se produire cet hiver, nous basculons sur le groupe de secours. Ce dernier ne pouvant alimenter que la Station, nous sommes alors contraints de stopper les programmes scientifiques. Je crois qu il serait bon de dédier un groupe à la science et un à la Station. Le tout en gardant la possibilité de pouvoir alimenter science et Station avec un seul et même groupe en cas de situation extrême. Evidemment la consommation excessive liée à ce genre de solution reste un handicap. Nous pouvons peut-être envisager de développer en parallèle l énergie solaire à Concordia. L expérience des stations sismiques disposées à l extérieur de la base montre que cette solution est pérenne. Avec de bonnes batteries et malgré la période de non ensoleillement ces stations ne restent inactives que 82 jours. Le second point que j aimerais aborder ne représente pas un gros investissement et est plutôt d ordre pratique. Le nettoyage de la Station n est pas toujours chose très simple. Surtout lorsqu il s agit des toits des containers sur lesquels sont entreposés câbles et matériel de ce genre. Un hangar ouvert aux vents, couvert et sur pilotis pour l entrepôt des matériaux lourds serait une solution idéale à nos problèmes. Le troisième point concerne les cuisiniers. Nous accueillons de plus en plus de personnes durant les campagnes d été, ce qui rend la tâche de nos chefs de plus en plus lourde. La présence de trois cuisiniers durant cette période, du moins jusqu à la première semaine de janvier serait la bienvenue. Enfin il serait bon d éviter d avoir en hivernage du personnel ayant un régime alimentaire particulier. Cela pose de gros problèmes pour le cuisinier. Enfin le dernier point concerne la chaine de diffusion des messages et les contacts entre les permanents des deux Directions et le personnel hivernant. Il est impératif que le chef de Station soit informé de tout, 5

8 Winterover Concordia 2010 (DC-06) comme sur un navire. Cela évite d être confronté à des situations du type de celle rencontrée au Bureau Technique (BT) cette année. Epilogue Malgré les problèmes relationnels rencontrés au sein de l équipe technique, l hivernage fut une réussite parce que les difficultés du BT sont restées internes à l équipe. J ai été une fois de plus entouré par une majorité de gens extraordinaires. Ensemble nous avons traversé des périodes difficiles et partagé des moments inoubliables. Pour ces raisons DC-06 restera gravé à jamais dans les mémoires de certains. Je veux saluer les deux Directeurs pour leur prise de décision rapide lors du rapatriement de Djamel Mekarnia et pour le soutien qu ils m ont apporté dans cette affaire. Je tiens à remercier les Directions du PNRA et de l IPEV de m avoir, pour la seconde fois, accordé leur confiance et permis de vivre une aventure merveilleuse avec des gens exceptionnels. Enfin je leur sais gré de m avoir permis de garder mes fonctions de Station Leader durant la campagne d été. Cette seconde expérience à Concordia ayant été pour moi plus que positive, je reste disponible pour un troisième hivernage ou une campagne d été si besoin est. 6

9 Winterover Concordia 2010 (DC-06) Annexe A : Suivi météorologique 7

10 Winterover Concordia 2010 (DC-06) Annexe B : Suivi consommations d eau de fuel et de la puissance consommée 8

11 9 Winterover Concordia 2010 (DC-06)

17 Rapporto medico RAPPORTO MEDICO Rosa Forgittoni La campagna invernale ha avuto ufficialmente inizio il 7 febbraio 2010 ed è terminata con l arrivo del primo volo, avvenuto il 17 novembre L equipe degli invernanti è formata da 13 persone, di cui 12 maschi e una femmina, sei italiani, sei francesi, uno proveniente dalla Repubblica Ceca. Di questi, 6 sono ricercatori e 7 hanno funzioni di supporto logistico. Il previsto 14 componente, francese, Mekarnia Djamel, è stato rimpatriato all inizio della campagna invernale, per un emergenza sanitaria, esattamente il 16 febbraio. Componenti della spedizione dell inverno 2010 (DC-06) Nome Qualifica Età Datore di Nazione lavoro Agabi Karim Astronomo 46 IPEV Francia Bambini Alessandro Elettricista 58 PNRA Italia Deidda Giorgio Cuoco 32 PNRA Italia Forgittoni Rosa Medico 61 PNRA Italia Karlicek Daniele Glaciologo 38 PNRA Italia Lafont Sylvain Fisico dell'atmosfera 24 IPEV Francia Leforestier Arthur Capo tecnico 29 IPEV Francia Moggio Lorenzo Fisico dell'atmosfera 26 PNRA Italia Moysan Jean-Marie Idraulico 25 IPEV Francia Padovan Boris Informatico 35 PNRA Italia Rouy Christophe meccanico dei mezzi 41 IPEV Francia Rybka Ales Medico ESA 29 ESA IPEV Repubblica Ceca Vanacker Jean-François Capo spedizione 51 IPEV Francia ATTIVITÀ MEDICA Visite Di tutti i partecipanti era disponibile una cartella clinica completa di anamnesi ed esami clinici di laboratorio e psico-attitudinali, effettuati prima della partenza. Ad ognuno è stato effettuato un controllo mensile degli esami ematochimi ed emocromocitometrici. L apparecchio in dotazione, utilizzato per eseguire tali analisi è il Reflotron, che permette una loro facile e veloce esecuzione. L uso periodico delle strisce reattive per attività di monitoraggio dello stato di salute del personale ne ha comportato un consumo superiore rispetto alla dotazione prevista. Si è, pertanto, dovuto ricorrere all uso di strisce scadute anche in considerazione della verifica di sufficiente attendibilità effettuata dal Dott. Rainis durante l inverno DC4. I controlli sistematici dei parametri vitali (PA, FC, po2, peso corporeo) hanno permesso di monitorizzare l andamento ponderale di ogni individuo, ognuno dei quali ha raggiunto e conservato un adeguato peso forma. Alcuni soggetti con un esuberanza iniziale di peso, hanno realizzato un notevole calo (20 kg), fino al raggiungimento di un ottimo peso forma. All inizio e alla fine della stagione è stato eseguito, per ognuno, un esame ECGrafico, risultato per tutti nei limiti della normalità. Disturbi del sonno, che hanno accompagnato la maggior parte dei soggetti durante tutta la stagione, sono stati ovviati per la maggior parte dall assunzione di scorte personali di Melatonina; solo sporadicamente si è ricorso alla somministrare di bassi dosaggi di benzodiazepine. Il ritmo sonno-veglia è stato per lo più mantenuto dall osservanza degli orari dei pasti, rispettati da tutti per l intero periodo, a eccezione di una persona che, per esigenze di lavoro, era costretta a espletare il suo lavoro durante le ore notturne. Le 4 lampade EnergyLight (Philips), simulanti la luce del giorno, sono state utilizzate solo da alcuni, nei propri laboratori o nelle proprie stanze, non essendo gradito, dalla maggior parte, il loro posizionamento nei luoghi comuni. A livello psico-comportamentale, non si sono avuti problemi tali da compromettere i rapporti interpersonali e l armonia del gruppo che, con grande tolleranza e intelligenza ha saputo affrontare e superare i momenti di conflitto, inevitabilmente presenti. Durante tutto il periodo di isolamento non si sono presentate malattie, né incidenti gravi; l incidenza di patologie è stata la seguente: 15

18 Rapporto medico Visite effettuate dal 7 febbraio all 16 novembre 2010 Afta gengivale 1 Cefalea 2 Colite spastica 1 Congestione nasale 3 Congiuntivite 2 Disidratazione 1 Faringite 1 Ferite 2 Frostbites e ustioni da freddo 3 Gastroenterite 1 Gengivite 1 Gonalgia 1 Insonnia 4 Mialgia dorsale 1 Odontoiatrico 2 Otite 1 Lombosciatalgia 3 Perdita di coscienza (anemia-evacuazione) 1 Pubalgia 1 Trauma spalla * 1 Ulcera interdigitale piede 1 * Il trauma della spalla, avvenuto il 4 febbraio 2010, alla fine della stagione estiva, ha necessitato di un referto tardivo per la recrudescenza della sintomatologia, sottovalutata dallo stesso infortunato al momento dell evento, e che in seguito ha dimostrato esiti dolorosi e di limitazione funzionale. Non è stato mai necessario ospedalizzare alcuno, né eseguire alcun intervento chirurgico. Farmaci La maggior parte dei farmaci e presidi scaduti sono stati confezionati, catalogati e spediti al macero, alla fine della precedente stagione estiva. Una cassa sigillata con farmaci e materiale sanitario di scorta per eventuali emergenze, debitamente controllata e aggiornata durante la stagione estiva precedente, è rimasta collocata nella centrale radio del campo estivo. Farmaci utilizzati dal 7 febbraio all 16 novembre 2010 Acetilcisteina 2 Analgesici (Metamizolo Novalgina) 3 Antiacidi (Magnesio Idrossido - Maalox) 14 Antibiotici os 16 Antidiarroici (Loperamide Imodium) 8 Anti H2 (Antra, Ranidil, Zantac) 10 Antisettici cavo orale (Benagol) 3 Antispastici (Joscina butilbromuro Buscopan) 1 ASA (Aspirina) 1 Colliri vari 2 Elettrolitica 500ml 6 FANS 19 Integratori (Polase) 8 scat. Lormetazepan (Minias) 1 sc. Miorilassanti (Tiocolchisoside Muscoril) 12 Mucolitici (Bromexina cloridrato - Bisolvon) 1 Paracetamolo 2 Pomate antireumatiche varie 5 Rinobalsamici 9 Vitaminici (Cebion) 21 16

19 Rapporto medico Telemedicina All inizio della stagione invernale è stato contattato il seguente indirizzo chiedendo collaborazione per eventuale supporto medico: Ci è stata garantita totale disponibilità ma non è mai stato necessario ricorrervi. Inventario Nel mese di giugno 2010 è stato redatto e inviato un inventario completo dei farmaci e dei presidi, riveduto, aggiornato e inviato nel mese di settembre Elettromedicali e presidi - Dalla esauriente relazione compilata dal Dr. Rainis, medico del DC04, si era evidenziato come l apparecchio di anestesia, pur molto sofisticato, mal si adatta all alta quota di Dome C e si rappresenta la necessità di acquistare un apparecchio elettrico. - L apparecchjo monitor defibrillatore è stato trovato ed è risultato perfettamente funzionante. - Un nuovo apparecchio radiologico è stato acquistato e consente l acquisizione di immagini radiografiche in assoluta sicurezza. - I due pulsiossimetri in dotazione sono funzionanti. - Il manipolo dell ultrasuono della sedia dentistica non è stato funzionante per tutta la stagione invernale; la sua sostituzione è avvenuta con l arrivo del primo aereo, in data 17 novembre Alla stessa relazione si fa riferimento per ciò che concerne i lavori strutturali suggeriti, al fine di rendere gli ambienti della zona sanitaria più conformi e agevoli. Formazione e attività di ricerca La formazione per l addestramento al primo soccorso è stato eseguito con impegno e regolarità, anche con l aiuto di un manichino fornito dall Università di Mainz, per le ricerche assegnate al Dr. Ales Rybka (ESA), con il quale si è avuta una collaborazione completa e costante anche nell esecuzione dei programmi di ricerca a lui affidati (allegato - relazione del Dr. Rybka). All inizio del programma di formazione è stata costituita un equipe con l affidamento di compiti specifici. Gli argomenti trattati, di natura teorica e pratica, supportati anche dalla visione di filmati, sono stati: - Basic Life Support (BLS). - Sala operatoria: strumenti e loro utilizzo: - principi di asepsi, - lavaggio delle mani, - abbigliamento, - preparazione sterile del tavolo operatorio. - Conoscenza delle autoclavi (Andromeda, Klasse B): - sterilizzazione degli strumenti. - Patologie da freddo: - ipotermie, geloni. - Ustioni. - Defibrillazione elettrica. A causa delle basse temperature del luogo, e anche avvalendosi dell esperienza dei colleghi che hanno effettuato le precedenti stagioni invernali, non si è ritenuto opportuno effettuare simulazioni di pronto soccorso all esterno della Base. Considerato il più grave e imminente pericolo di ipotermia, la sola raccomandazione utile è stata quella di provvedere al veloce trasferimento all interno dell eventuale infortunato. Alimentazione Per tutto il periodo invernale l alimentazione è stata varia e completa; attraverso un opportuno trattamento di conservazione di ortaggi, legumi e frutta, si è potuto usufruire degli stessi per l intera stagione, senza necessità di compensare con complessi vitaminici o integratori di alcun genere. Soltanto alcuni soggetti, che dedicavano molte ore settimanali ad attività fisica, hanno richiesto l apporto di integratori, gli unici disponibili: Polase e Vitamina C. L inventario delle derrate alimentari, poste nei locali del campo estivo (non riscaldati durante l inverno) e nei container esterni, di fronte alla Base, è risultato lungo e difficoltoso, sia a causa del buio che delle temperature a cui si era costretti a lavorare. Da sottolineare che pressoché tutti i contenitori degli alimenti da inventariare si presentavano aperti e manipolati, rimaneggiamento probabilmente avvenuto durante il periodo estivo, con il semplice intento di curiosare. Sarebbe pertanto opportuno un controllo più adeguato, al fine di impedire l accesso ai depositi alimentari ai non preposti e facilitare così il compito, già di per sé ostile, degli addetti. 17

20 Rapporto medico Durante tutto l inverno non c è stato abuso di alcool, ma solo modico uso di vino e birra durante i pasti, soprattutto in occasione di cene a tema o ricorrenze di compleanni. La presenza di soli tre fumatori, non ha disturbato eccessivamente l ambiente. Una nota a parte, anche se non dovuta, riguarda l eccessivo consumo di alcol e il grande inquinamento da fumo di sigarette durante la stagione estiva. L insufficiente potenza della pompa di aspirazione del work shop, unico locale in cui sia permesso fumare, non consente un'emissione completa del fumo, che pertanto si espande per tutti i locali della Base, con grave disappunto e insofferenza tra il personale non fumatore. Sarebbe opportuno il divieto totale, a salvaguardia della salute e dell ambiente. Nel corso della permanenza invernale non vi è stato abuso di bevande alcoliche, dato evidenziato anche nel corso dell inverno precedente, al punto che si è verificato un accumulo delle dotazioni che al momento riempiono un intera stanza del magazzino della Base. Igiene Per tutto il periodo, con l osservanza dei turni di pulizia giornalieri e settimanali, si sono mantenuti puliti e in ordine tutti i locali comuni. Ognuno ha provveduto al riassetto della propria stanza, secondo abitudini, capacità e preferenze. Progetto scuole Nell ambito del progetto AUSDA (Adotta Una Scuola Dall Antartide), organizzato dal PNRA, è stato adottato il Liceo scientifico Paolo Ruffini di Viterbo che ha scelto come tema di ricerca L'Antartide come ecosistema. Prima della partenza è stata fatta una visita nella suddetta scuola, al fine di presentare l attività del PNRA e l ambiente antartico. In seguito, attraverso contatti , si è risposto alle domande degli studenti, apportando documentazioni scientifiche concernenti il tema in questione. Purtroppo il progetto non è stato realizzato appieno, non avendo ricevuto risposte, né alcun tipo di riscontro dell attività svolta da parte della scuola. Videoconferenze e Teleconferenze Sono state effettuate: - una videoconferenza con la Presidenza della Repubblica, in occasione del 25 della fondazione del PNRA; - due videoconferenze, con una scuola di Amalfi e una scuola di Venosa (Potenza); - una videoconferenza con l Istituto Nazionale di Geofisica; - una teleconferenza con una scuola di Desenzano del Garda; - una teleconferenza con l ESA. I risultati di tali collegamenti non sono stati sempre soddisfacenti, soprattutto là dove la lungaggine di inutili discorsi da parte degli organizzatori e di alcune autorità presenti non ha permesso un dialogo utile e costruttivo con gli alunni delle scuole che avrebbe invece dovuto essere lo scopo effettivo del collegamento. Utile e produttivo è stato il collegamento telefonico con la scuola di Desenzano del Garda: gli alunni hanno potuto rivolgere domande a tutti i componenti e il dialogo si è svolto in un clima di grande interesse e cordialità, con estrema soddisfazione di entrambe le parti intervenute. 18

21 Glaciologia GLACIOLOGIA Daniele Karlicek, Dip. di Geoscienze Università di Trieste Introduzione L attività condotta durante l inverno a Dome C (febbraio novembre 2010) si inserisce nell ambito di una collaborazione tra i settori di Glaciologia (avente come progetti di riferimento il 1181 AIR GLACS e il 1144 MAPME-DOMEX) e di Fisica dell Atmosfera ed ha come scopo principale lo studio delle interazioni atmosfera-neve, attraverso il campionamento e la caratterizzazione chimica di aerosol, neve superficiale ed hoar. Le variazioni delle concentrazioni atmosferiche, della composizione chimica e dei parametri fisici (dimensione e struttura delle particelle) dell aerosol che raggiunge le aree interne dell Antartide, infatti, fornisce importanti informazioni sulle principali fonti naturali primarie (es. erosione crostale, spray marino) e secondarie (es. emissioni biogeniche oceaniche, reazioni fotochimiche nell atmosfera), sui meccanismi di trasporto a scala regionale, sulle reazioni di trasformazione troposferica e sui processi di dilavamento e scavenging (wet e dry deposition) del particolato atmosferico. Inoltre, gli studi paleo-climatici e paleoambientali condotti attraverso l analisi di carote di ghiaccio, con particolare riguardo alle perforazioni di EPICA, richiedono una buona conoscenza degli odierni processi di produzione e trasporto di aerosol atmosferici e dei processi che avvengono all interfaccia aria-neve per poter ricostruire in maniera affidabile la composizione delle paleo-atmosfere e per identificare e comprendere le risposte dei sistemi ambientali (ciclo idrologico delle aree continentali, produttività biologica marina, sistemi di circolazione atmosferica ed oceanica) alle forzature climatiche. La caratterizzazione fisico-morfologica dei cristalli di precipitazione atmosferica e del manto nevoso, inoltre, costituisce un importante complementarità ed una fonte di completezza per quanto riguarda i dati provenienti da misure satellitari e strumentali (albedo, emissione IR, assorbimento UV, ecc.), oltre a costituire un parametro fondamentale per la comprensione dei processi che avvengono all interfaccia neve-atmosfera e per una corretta interpretazione dei record paleo climatici. Qui di seguito, sono dettagliatamente descritte le diverse attività condotte durante l inverno Campionamento di aerosol atmosferico I campionamenti di aerosol atmosferico sono stati condotti con la strumentazione installata nello shelter Glacio, posto a 800 metri in direzione sud-ovest dalla Base Concordia, sopra a vento rispetto alla direzione dei venti dominanti, così da minimizzare la contaminazione dei filtri da parte di masse d aria provenienti dalle attività antropiche della Base. I filtri in Teflon per la raccolta dell aerosol sono stati sottoposti ad un lavaggio con acqua ultrapura prima dell esposizione. Dopo ogni ciclo di campionamento, anche i vari supporti porta-filtro sono stati lavati con acqua ultrapura. I filtri, dopo il campionamento, sono stati riposti in capsule Petri, opportunamente lavate con acqua ultrapura, sigillati in buste di polietilene, catalogati e stoccati in casse coibentate in un container all esterno della Base, in attesa della spedizione agli istituti di competenza per essere analizzati. In particolare, sono state effettuate le seguenti tipologie di campionamento: PM 10 con frequenza giornaliera Il PM 10 (Particulate Matter lower than 10 µm) è stato raccolto su filtri in Teflon da 47 mm (efficienza > 99.6% per particelle con diametro aerodinamico equivalente di 0.3 µm), ad un flusso d aspirazione costante di 38,3 L/min. Il tempo di campionamento è stato di 24 ore per ogni filtro. L elevata risoluzione temporale permetterà di evidenziare processi di trasporto atmosferico rapido di marker chimici di particolato proveniente da erosione crostale, spray marino e attività biologica oceanica. Il campionatore utilizzato è un Echo PM Tecora, con una pompa a palette di grafite. Nel periodo febbraio-novembre 2010 sono stati effettuati 293 campionamenti di PM10 giornaliero PM 10 con frequenza di 4 giorni Anche per questo tipo di campionamento sono stati usati filtri in teflon da 47 mm e un flusso di aspirazione costante di 38,3 l/min, ma il tempo di campionamento di ciascun filtro è stato aumentato a 96 ore. La maggiore quantità di particolato raccolto, grazie al più lungo periodo di campionamento, potrà permettere la caratterizzazione chimica completa dei componenti presenti nell aerosol atmosferico di Dome C, anche a livello di tracce. Il campionatore utilizzato è un Echo PM Tecora, con una pompa a palette di grafite. Nel periodo febbraio-novembre 2010 sono stati effettuati 76 campionamenti di PM10 4-giorni Aerosol atmosferico su 4 classi dimensionali (Dekati) L aerosol è stato raccolto su filtri montati in serie in un impattore inerziale a 4 stadi Dekati. Sfruttando la particolare geometria del sistema di campionamento, è possibile suddividere il particolato atmosferico in funzione del diametro aerodinamico equivalente delle particelle, in quattro classi dimensionali: 1. particolato con diametro aerodinamico equivalente maggiore di 10 µm; 19

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