VARIABILITÀ INTERANNUALE DELLO SCAMBIO E DEL SEQUESTRO DEL CARBONIO NEL MARE ADRIATICO STEFANO QUERIN, GIANPIERO COSSARINI, COSIMO SOLIDORO

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1 VARIABILITÀ INTERANNUALE DELLO SCAMBIO E DEL SEQUESTRO DEL CARBONIO NEL MARE ADRIATICO STEFANO QUERIN, GIANPIERO COSSARINI, COSIMO SOLIDORO ISTITUTO NAZIONALE DI OCEANOGRAFIA E DI GEOFISICA SPERIMENTALE (OGS) (squerin@ogs.trieste.it / ) workshop finale VECTOR ROMA, ottobre 2010

2 SEQUESTRO DI CO 2

3 IL RUOLO DELLA PIATTAFORMA CONTINENTALE linea: 6.4 CARADRI (Simulazioni numeriche Ciclo del Carbonio) modellazione flussi di C a scala temporale breve (Nord Adriatico) ed export dalla piattaforma CONTINENTAL SHELF PUMP 2 meccanismi: pompa di solubilità trasporto di carbonio inorganico (DIC) negli strati profondi per effetto della formazione di acque dense pompa biologica deposizione e trasporto oltre la piattaforma continentale di sostanza organica (POC, DOC) prodotta dai processi biologici (PP)

4 CONFRONTO: INV. 2006/2007 e INV. 2007/2008

5 RISULTATO flusso di CO 2 medio annuale all interfaccia atmosfera-mare [mmol/m 2 /d] valori medi annui in accordo con le stime proposte per i mari continentali della fascia temperata (5.04 mmol/m 2 /d [Borges et al., 2005]) la piattaforma nord adriatica è l area più efficiente nell assorbire CO 2 e trasferirla poi nelle zone più profonde dell Adriatico % % %

6 MODELLO ACCOPPIATO MITgcm-ADRIBIO studio numerico delle caratteristiche idrodinamiche e biogeochimiche del Mare Adriatico (simulazione dei processi di formazione di acque dense) modello fisico: MITgcm Ocean General Circulation Model [Marshall et al., 1997] modello biogeochimico: ADRIBIO 9 comparti funzionali 2 nutrienti (C e P) Soluzione del sistema carbonatico [Follows et al., 2007] modified from Cossarini and Solidoro, strutture trofiche alternative: Classic food chain Microbial food web

7 CONFIGURAZIONE DELLE SIMULAZIONI risoluzione orizzontale 1/32 (3.4 x 2.4 km) griglia orizzontale regolare: 240 x 180 celle spaziatura verticale non uniforme: 51 livelli I.C.: T, S: modello INGV-MFS (mod. Mar Mediterraneo - 1/16 ) variabili biologiche: risultato di 5 anni su modello a 1/16 B.C.: no-slip laterale e al fondo input fluviali forzante atmosferico superficiale MFS(ECMWF)/ETA/ALADIN canale di Otranto: - T, S, U e V da modello INGV-MFS - variabili biologiche da OPATM-BFM (Ocean Monitoring and Forecasting)

8 CONFRONTO CON DATI DA SATELLITE: SST (1/2) INIZIO PRIMAVERA 2008

9 CONFRONTO CON DATI DA SATELLITE: SST (2/2) INIZIO ESTATE 2008

10 CONFRONTO CON DATI DA SATELLITE: CLOROFILLA satellite-chla model-chla gennaio 2008 il modello riproduce in modo soddisfacente: segnale stagionale (fioriture tardo invernali - primaverili indotte dagli afflussi del Po) sistema frontale della WAC agosto 2008 si ringraziano Santoleri (dati), Teruzzi (elaborazioni grafiche)

11 CONFRONTO: INV. 2006/2007 e INV. 2007/2008

12 ACQUE DENSE: VARIABILITA INTERANNUALE inverno 2006/2007 inverno 2007/2008 prof: 2 m prof: 35 m

13 anomalia di densità temperatura ACQUE DENSE: PRODUZIONE febbraio 2008

14 ACQUE DENSE: TRASPORTO maggio 2008 anomalia di densità velocità: 5-10 cm/s flusso d acqua: m 3 /s temperatura

15 anomalia di densità temperatura ACQUE DENSE: TRASPORTO luglio 2008

16 ACQUE DENSE: TRASPORTO

17 POMPA DI CARBONIO FLUSSO DI CO 2 ATMOSFERA-MARE PRODUZIONE TEMPERATURA PRIMARIA

18 POMPA DI CARBONIO PRIMAVERA ESTATE

19 RISULTATO: FLUSSO CO 2 ARIA-MARE [mmol/m 2 /giorno] northern shelf Area=36783 km 2 central basin Area=40293 km 2 southern basin Area=51562 km mmol/m2/d northern G F M A M G L A S O N D mmol/m2/d central G F M A M G L A S O N D variabilità interannuale e stagionale positivo assorbimento nel mare negativo rilascio dal mare mmolc/m2/d southern G F M A M G L A S O N D

20 RISULTATO: FLUSSO DI CO 2 ATMOSFERA-MARE flusso di CO 2 medio annuale all interfaccia atmosfera-mare [mmol/m 2 /d] valori medi annui in accordo con le stime proposte per i mari continentali della fascia temperata (5.04 mmol/m 2 /d [Borges et al., 2005]) la piattaforma nord adriatica è l area più efficiente nell assorbire CO 2 e trasferirla poi nelle zone più profonde dell Adriatico % % %

21 CONCLUSIONI: POSSIBILE MITIGAZIONE DEL C.C.? anno caldo anno freddo feedback positivo del cambiamento climatico feedback negativo del cambiamento climatico

22 GRAZIE!

23 MODELLO MITgcm-ADRIBIO Modello biogeochimico ADRIBIO 9 comparti funzionali Pico-Nanofitoplancton [phy1] Diatomee[phy2] Microzoopl. [zoo1] Mesozoopl. [zoo2] batteri [bac] 2 nutrienti: C e P (nutriente limitante nel Mar Adriatico) Soluzione del sistema carbonatico system [Follows et al., 2007] Modified from Cossarini and Solidoro, strutture trofiche alternative: Classic food chain Microbial food web