Polarnet Technical Report

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1 Polarnet Technical Report SCIENTIFIC AND TECHNICAL REPORT SERIES ISSN THE JOURNAL OF THE CNR S NETWORK OF POLAR RESEARCH Programma Esecutivo 2009 a cura di R. Azzolini, E. Liberatori, M. Morbidoni Unità Organizzativa di Supporto POLARNET PTR-2/2008 CNR Dipartimento Terra e Ambiente

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3 Polarnet Technical Report SCIENTIFIC AND TECHNICAL REPORT SERIES ISSN The Journal of the CNR s Network of Polar Research CNR Dipartimento Terra e Ambiente

4 Polarnet Technical Report - PTR SCIENTIFIC AND TECHNICAL REPORT SERIES CNR - EARTH AND ENVIROMENT DEPARTMENT U.O.S. POLARNET Via del Fosso del Cavaliere 100, Roma, Italy Fax: ptr@polarnet.cnr.it Web: EDITORIAL DIRECTOR Roberto Azzolini EXECUTIVE EDITOR Elisabetta Gallo EDITORIAL BOARD Daniela Beatrici Elisabetta Gallo Mariella Morbidoni Hardcopy version ISSN December 2008 On-line version ISSN

5 Programma Esecutivo 2009 a cura di R. Azzolini, E. Liberatori, M. Morbidoni Unità Organizzativa di Supporto POLARNET

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7 A cura di: Roberto Azzolini CNR DTA Mariella Morbidoni CNR DTA Emiliano Liberatori CNR DTA Contributi Scientifici alla redazione di: Stefano Aliani CNR ISMAR Georgiana De Franceschi INGV Gianfranco Tamburelli CNR ISGI Cinzia Verde CNR Vito Vitale CNR ISAC Editing: Elisabetta Gallo CNR DTA On line Editing: Daniela Beatrici CNR DTA Foto in copertina: Stefano Poli - PoliArctici 2

8 Prefazione Il presente documento intende fornire elementi di informazione sulla attività scientifica svolta dal CNR presso la Stazione Scientifica Artica di Ny-Ǻlesund Dirigibile Italia, e proporre le linee programmatiche per il , indicandone anche le relative esigenze economiche. Il Progetto Strategico Artico , coordinato dall Istituo sull Inquinamento Atmosferico diretto dal Dr. Ivo Allegrini, terminato nel 2003, ed un successivo finanziamento erogato nel 2005 hanno consentito di svolgere una significativa attività scientifica fino al 2005, in parziale attuazione del Programma Esecutivo , ultimo dei Programmi Esecutivi del Progetto. Il Programma Esecutivo , è stato successivamente posto in stand-by in attesa di un successivo finanziamento, mantenendone aggiornati gli obiettivi scientifici in esso contenuti. A questi, si sono aggiunte proposte di attività, solo in piccola parte avviate, derivanti da iniziative internazionali frattanto maturate. In particolare, si tratta di progetti scientifici connessi all Anno Polare Internazionale (avviato nel marzo 2007), al progetto ARCFAC (The European Centre for Arctic Environmental Research in Ny-Ålesund, un Research Infrastructures Action del Sesto Programma Quadro, al progetto ERICON AB (Aurora Borealis), ed ai progetti PRIN. Una particolare menzione và fatta all accordo CNR- KBAs per la costruzione a Ny-Ǻlesund di una torre di 30 metri (denominata Amundsen-Nobile Climate Change Tower), analoga a quella già operante a Concordia, per l avvio di un programma interdisciplinarei ed in cooperazione internazionale per lo studio dei fforzanti climatici nello strato limite. Il Ny-Ǻlesund Science Plan , rappresenta dunque una fotografia della ricerca polare Artica esistente (in atto o in attesa di essere avviata), presso la Stazione Artica del CNR di Ny- Ǻlesund, ma anche estesa ad altre aree artiche dove è prevista o già in atto una significativa presenza scientifica del CNR. Il documento non è solo diretto agli Organi Direttivi del CNR, per la valutazione e le conseguenti deliberazioni, ma anche ai Ministeri interessati (Ricerca Scientifica, Ambiente ed Esteri in primis, ma certamente anche Sviluppo Economco, Beni Culturali, Salute) ed a quegli organismi internazionali che sono i principali partners e interlocutori della attività scientifica italiana a Ny- Ålesund. Fra questi ultimi, va innanzi tutto citato il Comitato Tecnico Scientifico dei Responsabili delle Basi Artiche di Ny-Ålesund (Ny-SMAC), che ha il compito di valutare le attività sia sotto il profilo della loro possibile integrazione con quelle già in atto, sia, e soprattutto, dal punto di vista dell impatto sull ambiente e sulle attività di ricerca in corso. Poi, l Istituto Artico Norvegese, che rappresenta il naturale punto di riferimento e l interlocutore scientifico privilegiato per l organizzazione sul campo e l avvio di nuove attività scientifiche. Infine, ai responsabili di tutte le attività di ricerca di Ny-Ålesund, appartenenti alle diverse nazioni (Germania, Svezia, Inghilterra, Giappone, Norvegia, Francia, Corea, Cina ed India), all International Arctic Science Committee (IASC), di cui il CNR è membro dal 1997, ed al European Polar Board, organismo di coordinamento della ricerca polare europea. Per questa ragione, il documento è redatto in Italiano ed in Inglese, con modalità differenti a seconda dei contenuti di ciascuno delle tre parti che lo compongono. La prima, di informazione generale e di consuntivo, è redatta in lingua italiana, per consentirne una più agevole lettura anche da parte di organismi tecnico-amministrativi nazionali. La seconda, che descrive la pianificazione scientifica, viene invece presentato esclusivamente in lingua inglese, per consentirne una ampia diffusione in ambito internazionale. Infine, la terza parte, composto essenzialmente di tabelle economiche relative alle analisi ed alle previsioni dei costi per il , viene presentato in italiano in quanto specificamente diretto agli Organi Direttivi ed alla Amministrazione dell Ente. Ciascuno dei programmi di ricerca descritti nella Parte II comprende una bibliografia del responsabile scientifico e/o del gruppo proponente; tale bibliografia è stata limitata ai principali lavori prodotti negli ultimi anni, talvolta integrati da lavori precedenti qualora questi siano di particolare rilevanza ai fini dell attività proposta. Il presente documento è stato redatto dalla Unità Organizzativa di Supporto Polarnet del Dipartimento Terra e Ambiente, in collaborazione con il Direttore del Dipartimento, Dr. Giuseppe Cavarretta, i Responsabili delle Commesse Artiche del CNR e con i PIs dei progetti attualmente in corso di realizzazione o in stand-by. Un particolare ringraziamento va al sig. Emiliano Liberatori per il costante ed intelligente sostegno nazionale ed internazionale. 3

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10 PARTE PRIMA 5

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12 Introduzione Perché l Artico Le Isole Svalbard offrono una possibilità unica alla ricerca scientifica. Il territorio è facilmente accessibile e le condizioni di lavoro sono eccezionalmente buone in paragone ad altre regioni artiche. La vocazione scientifica delle Svalbard risale agli inizi del 19 secolo, ma ha ricevuto un impulso decisivo a partire dal 1948 con la creazione dell Istituto Polare Norvegese che, oltre alla propria attività di ricerca ed esplorazione, ha favorito e coordinato la presenza di spedizioni di altri paesi. Ny-Ålesund, antico centro mineriario, è oggi diventato un centro di ricerca internazionale di primaria importanza, essendo la più attrezzata e settentrionale stazione scientifica internazionale dove 10 Nazioni (in ordine di tempo: Norvegia, Germania, Giappone, Gran Bretagna, Italia, Francia, Corea, Cina, Olanda ed India), in rappresentanza di numerose istituzioni internazionali, svolgono attività scientifica coordinata, con proprie basi di ricerca. Il coordinamento delle attività scientifiche è affidato al Ny-SMAC (Ny-Ålesund Science Manager Committee), organismo tecnico scientifico costituito dai rappresentanti delle Stazioni Scientifiche nazionali, la cui autorevolezza è cresciuta di pari passo alla importanza strategica di Ny-Ålesund come centro di ricerca scientifica Europea ed internazionale. Lo studio dei cambiamenti globali di cui è oggetto il nostro pianeta richiede un coordinamento scientifico internazionale per analizzare le relazioni tra i fenomeni fisici, chimici e biologici in una visione d'insieme che utilizzi dati acquisiti con sofisticate tecnologie di osservazione. Da questo punto di vista, la stazione scientifica internazionale di Ny-Ålesund costituisce attualmente un centro di ricerca Europea di primaria importanza e, in quanto tale, è un punto di riferimento obbligato per qualunque network di monitoraggio ambientale che potrà essere sviluppato nel quadro delle ricadute dell Anno Polare Internazionale che sta avviandosi a conclusione. Lo sviluppo di una piattaforma scientifica europea presso l arcipelago delle Svalbard è entrato nel 2008 fra le linee prioritarie della commissione ESFRI. Ny-Ålesund rappresenta un sito unico, nel quale la cooperazione internazionale tra le nazioni ivi operanti può consentire il monitoraggio di un numero molto grande dei parametri fondamentali del sistema artico. Da questo punto di vista, esso rappresenta uno dei luoghi ideali per approfondire le conoscenze sui complessi processi ed interazioni che connettono le differenti componenti di questo sistema e, in tal modo, fornire un importante contributo al miglioramento della loro parametrizzazione all'interno dei modelli climatici. La Stazione CNR di Ny-Ålesund ed il Progetto Strategico Artico offrono l opportunità di sviluppare le potenzialità della ricerca scientifica italiana nel quadro di collaborazioni internazionali con i paesi che già operano presso la base scientifica internazionale delle Svalbard. La Stazione Dirigibile Italia ha già consentito a numerosi gruppi italiani di partecipare con successo a progetti europei (ARTIST, NICE, ENVINET, ARCFAC, MIRACLE) ed a progetti nazionali PNRA e PRIN. Fra questi progetti, vanno segnalati il progetto ENVINET, network di osservatori scientifici internazionali, polari ed alpini, coordinato con il supporto della Commissio-ne Europea, del quale la stazione Dirigibile Italia è stata parte, ed il progetto ARCFAC, gestito anche dal CNR, il cui scopo è quello di consentire l accesso a Ny-Ålesund a progetti di istituzioni o paesi che non hanno Basi presso la stazione di ricerca. Con l accordo CNR- KBas per la costruzione a Ny-Ǻlesund di una torre di 30 metri (denominata Amundsen-Nobile Climate Change Tower), analoga a quella già operante a Concordia, il Dipartimento Terra e Ambiente ha inteso fornire un ulteriore supporto all avvio di un programma interdisciplinare ed in cooperazione internazionale per lo studio dei forzanti climatici. Interesse Scientifico La disponibilità di una stazione scientifica del CNR alle isole Svalbard a quasi 80 N di latitudine offre l'opportunità di svolgere attività sperimentali di ricerca che possono essere di prezioso aiuto per comprendere meglio il ruolo dell'artico ed la sua evoluzione nel quadro dei complessi fenomeni individuati sotto il nome di Global Change. 7

13 Le ricerche riguardano i diversi e complessi processi atmosferici che hanno luogo su diverse scale spazio-temporali, che in Artico presentano aspetti originali e cruciali per l'equilibrio del sistema mare ghiaccio atmosfera, motore dell intero sistema climatico del pianeta. Tra le tematiche di maggiore interesse scientifico e nel contempo di più immediata necessità di approfondimento, vi sono quelle riguardanti la stabilità della criosfera, l evoluzione clima, l'inquinamento da attività antropiche, l'instabilità dell'ozonosfera, le proprietà fisiche delle nubi e le precipitazioni, la biodiversità ed i meccanismi di adattamento degli organismi viventi. Le condizioni climatiche estreme attribuiscono agli ambienti polari caratteristiche che per la ricerca scientifica sono eccezionali. L'habitat marino e quello terrestre sono laboratori naturali ideali per la ricerca biologica in moltissimi campi, come l'ecologia, la life history, il comportamento, la genetica, la fisiologia, la biochimica, la biologia molecolare e cellulare. Infine, la presenza di un ambiente glaciale, inserito in un contesto climatico relativamente favorevole all'uomo, consente lo sviluppo di studi paleoclimatici in ambiente terrestre e marino in condizioni non proibitive. Le osservazioni della Terra da satellite forniscono dati necessari a sviluppare modelli interpretativi dei fenomeni climatici che influenzano l'intero pianeta, i cui effetti sono particolarmente evidenti nelle aree polari. Queste informazioni sono ancora insufficienti e, per questo motivo, la comunità scientifica internazionale sollecita la realizzazione di programmi coordinati di monitoraggio da satellite e di sviluppo di piattaforme di osservazione delle aree polari, in grado di valorizzare, a costi inferiori, i risultati ottenuti da campagne di telerilevamento aereo e di misure al suolo. Gli strumenti posti a bordo dei satelliti attualmente in orbita polare consentono di analizzare fenomeni legati alle caratteristiche dell'alta atmosfera e di studiare le variazioni indotte nelle coperture glaciali dai cambiamenti climatici e di sviluppare metodologie di indagine utili a studi ecologici di biodiversità sui fenomeni stagionali che ne possono condizionare il comportamento (fauna) e le caratteristiche (vegetazione). La possibilità di operare permanentemente presso le isole Svalbard consente anche di sviluppare, in un favorevole contesto di cooperazione scientifica, osservazioni e ricerche non direttamente impegnate nello studio dei cambiamenti globali, ma che necessitano di particolari condizioni geografiche ed ambientali di indagine. Fra questo gruppo di discipline vanno citate le ricerche biomediche, che dagli ambienti estremi traggono preziose informazioni sulla fisiologia delle risposte dell'organismo agli stress ambientali, e gli studi ionosferici, magnetosferici e cosmologici, che legano il loro successo alla possibilità di studiare le simmetrie nord-sud o di avere grandi angoli di osservazione in aree indisturbate e dotate di particolari condizioni atmosferiche. In questo campo sono da tempo operative presso la stazione CNR osservatori ionosferici, magnetosferici ed aurorali gestiti in cooperazione con INGV ed INAF. Infine, ma non meno importante, le ricerche in Artico riguardano anche aspetti storici ed antropologici, con particolare riferimento alla storia della esplorazione artica italiana ed all impatto delle trasformazioni sociali e della globalizzazione sulle popolazioni indigene. Il Programma Artico è coordinato dal Dipartimento Terra e Ambiente che si avvale di una propria Unità di Supporto. Le attività scientifiche sono coordinate nel quadro del Network di Ricerche Polari del CNR, Polarnet Il Contesto Internazionale International Arctic Science Committee ( Lo International Arctic Science Committee (IASC) è un'organizzazione non governativa istituita nel 1990 il cui scopo è di promuovere e facilitare la cooperazione in tutti gli aspetti della ricerca artica, fra tutti i paesi impegnati nella ricerca artica ed in tutte le aree artiche. Il Consiglio dello IASC è costituito dai rappresentanti delle organizzazioni scientifiche nazionali dei 18 i Stati membri che aderiscono allo IASC. Il Presidente dello IASC è scelto dal Consiglio, che inoltre sceglie vice presidenti che entrano nel Comitato Esecutivo. Il Consiglio si riunisce solitamente una volta all'anno durante la settimana della scienza Artica (ASSW). Il Comitato Esecutivo dello IASC funziona come Consiglio di Amministrazione e sviluppa le attività di IASC fra le riunioni del Consiglio. Il delegato Italiano allo IASC è nominato dal CNR (C.A. Ricci). 8

14 European Polar Board ( Lo European Polar Board (EPB) è stato costituito nel 1995 con la finalità di coordinare le attivà delle organizzazioni polari di 19 nazioni europee (Austria, Belgio, Bulgaria, Danimarca, Estonia, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Lussemburgo, Norvegia, Paesi Bassi, Polonia, Regno Unito, Repubblica Ceca, Russia, Spagna, Svezia, Ucraina). Lo European Polar Board è attualmente presieduto dal prof. Carlo Alberto Ricci, presidente della CSNA. Il CNR partecipa con un proprio delegato (R. Azzolini, DTA) Anno Polare Internazionale ( L interesse internazionale per gli studi polari si à concretizzato nell avvio dell Anno Polare Internazionale. A cinquant anni dell Anno Geofisico Internazionale, che portò ad un enorme progresso delle conoscenze del pianeta, l International Council of Science (ICSU) e la World Meteorlogical Organization (WMO) hanno promosso lo International Polar Year (IPY) per gli anni Le nazioni con interessi nelle regioni polari, e fra queste l Italia, hanno costituito comitati nazionali con lo scopo di sviluppare e coordinare ricerche internazionali interdisciplinari in entrambe le regioni polari per la realizzazione di progetti che nessuna nazione potrebbe condurre da sola. La composizione del Comitato ad hoc italiano è reperibile sul sito Il piano scientifico predisposto dal planning group ICSU-WMO è disponibile sul sito Lo sforzo di pianificazione e di coordinamento internazionale ha prodotto oltre 200 core project, ciascuno mediamente sostenuto da paesi. La comunità scientifica polare Italiana è intervenuta massicciamente nella Espressione di Intenti e nella successiva fase di definizione dei Core Projects IPY. La Commissione Scientifica Nazionale per l Antartide, nella sua veste di Comitato Nazionale IPY, ha raccolto 68 proposte, di cui 21 presentate da unità CNR. L Italia coordina complessivamente 6 Core Projects IPY, di cui 4 coordinati dal CNR (Polar AOD, Evoloanta, Icesfish, Oasis). Sfortunatamente, pur avendo contribuito in modo massiccio alla pianificazione scientifica internazionale, l Italia non ha potuto fornire il contributo alle attività dell Anno Polare Internazionale che era nelle aspettative a Ripartizione progetti IPY fra gli Enti 3% 3% 4% 16% 25% 31% 6% 9% 3% CNR ENEA INGV MNA OGS Università Altri enti ricerca Altre organizzazioni proposte aperte causa dell assenza di finanziamenti. Si è potuto realizzare solo un numero limitato di azioni e partecipazioni a programmi scientifici grazie al contributo sporadico di Istituzioni scientifiche e culturali (musei, enti regionali) ed allo sforzo di alcuni Istituti di Ricerca. Il CNR ha contribuito al coordinamento di grandi progetti IPY quali OASIS, POLAR AOD, ICESFISH, ed ha promosso significative attività strategiche in Artico (Partecipazione ad attività di coordinamento internazionale, mantenimento della Stazione Scientifica Dirigibile Italia, avvio del progetto CC-Tower e supporto ad altre iniziative strategiche. Il complesso di tali attività rappresenta comunque una partecipazione minima nel contesto internazionale. L avvio di un Programma Artico del CNR costituirebbe un azione di assoluto prestigio e rilievo, tale da riportare l Italia a pieno titolo fra le nazioni che hanno sostenuto l Anno Polare Internazionale. 9

15 Panorama della ricerca Italiana in Artico Osservatorio Ndsc Thule (Groenlandia) (Coordinatore Scientifico Prof. Giorgio Fiocco Università di Roma La Sapienza ): Dal 1990, un sistema di lidar di media potenza sta funzionando presso la stazione di NDSC (Network for Detection of Stratospheric Changes) di Thule, Groenlandia, nel quadro di una collaborazione tra Milano, Roma e l'istituto Meteorologico danese. Il lidar è stato inizialmente progettato per osservare la alta troposfera e la stratosfera durante l'inverno; successivamente, è stato modificato per misure di aerosol e di temperatura nella media atmosfera. Il Lidar opera in congiunzione con un spettrofotometro per fornire rispettivamente informazioni sulla presenza di PSCs e sulla distribuzione verticale di vari composti chimici. In particolare il Lidar dell'università di Roma "la Sapienza", caratterizza le nubi stratosferiche polari (PSCs) in inverno e gli effetti radianti di cirri nella tropopause in estate. Questi studi intendono approfondire i processi di distruzione dello strato di O 3 in stratosfera. Stazione Dirigibile Italia Ny-Ålesund, Spitzbergen (Coordinatore Dr. Roberto Azzolini CNR DTA-Polarnet) Nel 1996 il Consiglio di Ricerca Nazionale dell'italia ha aperto la Stazione Scientifica artica Dirigibile Italia a Ny-Ålesund, Baia di Re, Spitzbergen (79 N) nel luogo da dove nel 1928 partì la sfortunata spedizione di'umberto Nobile con il Dirigibile ITALIA. La stazione italiana porta il suo nome in onore di tutte le vittime di quella spedizione. La Stazione è localizzata nel villaggio di Ny-Ålesund, e consiste in 350 m 2 di laboratori, aree di lavoro e soggiorno e di installazioni logistiche esterne per il supporto di strumentazione scientifica. Il CNR è partner del Laboratorio Marino di Ny-Ålesund e dispone di giorni uomo per l utilizzo dell impianto. Fra il 1997 ed il 2004 le attività sono state svolte nel quadro di un progetto strategico del CNR; successivamente, il Dipartimento Terra e Ambiente ha fornito un significativo supporto per il mantenimento in efficienza dell impianto e per lo sviluppo di cooperazioni internazionali. Gli studi svolti presso la Stazione scientifica hanno riguardato i seguenti campi: - Atmosfera e clima: Ozono, Radiazione di UV, Chimica di aerosol, chimica dell Azoto, chimica del Mercurio, CFC, Bilancio di radiazione, Effetti di aerosol e nubi sul bilancio di radiazione, Processi nello strato limite, Processi nella bassa troposfera, Radionuclidi, Metalli pesanti. - Alta Atmosfera (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Istituto Nazionale di Astrofisica): Processi fisici in Ionosfera e Magnetosphere, Aurore (Rete di Miracle), radiazione Cosmica, Scintillazioni. - Biologia e Biomedicina: Basi Fisiologiche, Molecolari e Biochimiche dell'adattamento negli organismi marini; Risposta di Cianobatteri ai mutamenti climatici, Biodiversità. - Scienze marine ed Ambientali: Idrologia del Kongsfjord, Corrosione marina dei metalli, Robotica marina, Paleolimnologia, Permafrost, firma Spettrale di neve e suoli ghiacciati. - Scienze umane: Storia delle esplorazioni italiane, Turismo, Popolazioni artiche (in cooperazione con Museo "Silvio Zavatti" di Fermo). Il Progetto Strategico Artico e le successive attività hanno impegnato oltre 120 ricercatori di CNR, Enti di Ricerca ed Università. Le cooperazioni internazionali sono principalmente rivolte, in ordine di importanza, verso istituzioni Tedesche, Norvegesi, Francesi, Statunitensi e Canadesi. Il coinvolgimento negli organismi di coordinamento europei è consistente e di elevato livello. Itaca Station Zackemberg, Greenland (Coordinatore Dr. Maurizio Candidi INAF) L'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) sta da tempo operando strumentazione per osservazioni continue da terra dei fenomeni ionosferici e magnetosferici, in diverse stazioni polari. Si tratta, in particolare, di All-Sky Cameras presso la stazione Antartica italiana "Zucchelli", la Stazione artica del CNR e la stazione dell Istituto Polare Danese a Zackenberg, sulla costa orientale della Groenlandia, ed il radar della rete di SUPERDARN alle isole di Kerguelen, oceano indiano. 10

16 POLAR AOD (Cordinatore Dr. Claudio Tomasi ISAC) Il progetto Polar-AOD ( è un core project dell Anno Polare Internazionale che punta a caratterizzare le medie, la variabilità e i trend delle proprietà degli aerosol come forzanti del clima, nelle regioni polari. L'attività proposta mira a stabilire un network bipolare per ottenere le informazioni necessarie a quantificare le proprietà radiative degli aerosol alle alte latitudini, includendo le concentrazioni stagionali di background, le caratterizzazioni spettrali e l'evoluzione temporale dei processi naturali ed antropogenici che influenzano il ciclo degli aerosol. La cooperazione nell'ambito POLAR-AOD permetterà di: 1. definire procedure di calibrazione per ottenere valutazioni omogenee di AOD; 2. organizzare campagne di intercalibrazione e stabilire una gerarchia di tracciabilità per il network; 3. stabilire una banca dati per le misure fotometriche, e per qualsiasi altro parametro utile a quantificare gli effetti radiativi degli aerosol; 4. determinare procedure accurate per l'analisi dei dati di radiometria solare, così da definire in maniera realistica le condizioni di torbidità atmosferica che si presentano nelle regioni polari; 5. organizzare workshop internazionali dove presentare i risultati e discutere strategie/obiettivi da raggiungere. Le attività coinvolgono attualmente oltre 40 gruppi di ricerca di 23 paesi. Buona parte di tali gruppi si ritroveranno nel mese di ottobre 2008 a Tenerife (Canarie) per una campagna di intercalibrazione presso l'osservatorio di Izagna. Per conseguire questi obiettivi, il programma si propone di: - Individuare procedure di calibrazione della rete di radiometri polari attraverso specifiche campagne di intercalibrazione (la prima è stata a in Ny-Ålesund in primavera 2006). - Determinare procedure affidabili per l'analisi omogenea di dati di fotometria e radiometria solare - Creare e gestire un archivio di dati per produrre una climatologia per l'aerosol nelle regioni polari. Le attività coinvolgono 40 gruppi di ricerca da 23 paesi, ma il numero di adesioni è in continua espansione. OASIS, Ocean-Atmosphere- Sea Ice-Snowpack Interactions Program (Coordinatore Dr. Harald Beine IIA) Il programma internazionale Oasis, ( è un core project dell Anno Polare Internazionale che si svilupperà nel corso del prossima decade. Il suo obiettivo generale è di studiare le interazioni tra l'aria e superfici attraverso ricerche coordinate sulle interazioni fra l atmosfera e le superfici delle regioni artiche e delle relative implicazioni sul sistema climatico globale. I temi scientifici principali sono: mutamenti del clima ciclo e deposizione di mercurio, ghiaccio marino e chimica e fisica della neve, processi biologici, produzione di gas atmosferici reattivi, ozono, riemissioni di azoto, foschia artica, formazione di nubi, impatto di materiali tossici sulla salute dell uomo. ERICON-AB (Aurorora Borealis) (Coordinatore scientifico Dr. Andrea Bergamasco) Aurora Borealis è il nome del nuovo rompighiaccio polare Europeo che la Commissione ESFRI ha inserito nella Road Map delle infrastrutture scientifiche ambientali e che ha ricevuto un finanziamento dal Settimo Programma Quadro della Commissione Europea per la fase di progettazione, come progetto ERICON-AB. Qualora realizzato, il rompighiaccio potrebbe essere disponibile a partire dal Il Costo complessivo previsto alla data odierna è di 650 milioni di euro al quale si aggiungono circa 20 milioni di euro annui per l operatività. L Italia partecipa con attività sostanziali e qualificate attraverso il CNR ed il Consorzio PNRA SCrl. Il CNR coordina il Work Package 5 che deve identificare la struttura legale e le regole di gestione ed utilizzo della nave. In questa attività sono direttamente impegnati il Dipartimento Terra ed Ambiente e l Istituto ISMAR. Il PNRA SCrl è prevalentemente impegnato allo sviluppo delle potenzialità scientifiche della piattaforma ed alla individuazione di sinergie con le comunità 11

17 scientifiche nazionali e si avvale del supporto del OGS. Sono previste azioni coordinate di promozione ai massimi livelli politici ed economici per sollecitare l interesse dei Governi Europei. Il Ruolo dell'italia (Technical Managers: Dr. Andrea Bergamasco. CNR-ISMAR, Dr.ssa Laura De Santis. PNRA) è il seguente: - valutare il ruolo di catalizzatore di ricerca scientifica multinazionale della nuova infrastruttura ed la sua potenziale utilizzazione da parte dei Paesi interessati; - rendere accessibile la nuova infrastruttura di ricerca polare anche a quei paesi non direttamente coinvolti nella sua realizzazione e gestione; - sviluppare il quadro organizzativo ed amministrativo per la gestione di una infrastruttura multinazionale dedicata alla ricerca polare; - progettare le strutture e gli organi consultivi collegati dell'agenzia che avrà la responsabilità di gestire l utilizzazione del rompighiaccio. ARCFAC V Il Centro Europeo per la Ricerca Ambientale in Artico (ARCFAC, Arctic Research Center Facility) di Ny- Ålesund fa parte delle infrastrutture di ricerca di Ny-Ålesund gestite dai diversi paesi che svolgono ricerca scientifica attraverso proprie Stazioni. ARCFAC è una Research Infrastructures Action del Sesto Programma Quadro della Commissione Europea. Tutti gli scienziati europei, ed in particolare quelli che non hanno ancora avuto l'opportunità di effettuare la ricerca in Ny-Ålesund, possono presentare una proposta di ricerca in ARCFAC. (nella foto: Laboratorio Marino di Ny-Ålesund; Haakon Hop, NPI). Il programma permette ai gruppi di ricerca di ottenere il libero accesso alle infrastrutture scientifiche di Ny-Ålesund per svolgere in campo e/o in laboratorio le attività necessarie al progetto. Le informazioni sulle ricerche in corso a Ny-Ålesund possono essere ottenute direttamente dalle Stazioni scientifiche o attraverso lo Svalbard Science Forum ( che gestisce una banca dati sulla ricerca nelle isole Svalbard (RIS). Il programma ARCFAC dura 4 anni ( ) e prevede chiamate per presentare proposte due volte l'anno. La prossima call è scaduta il Settembre Ulteriori informazioni possono essere trovate al indirizzo: European Polar Consortium Il Consorzio Polare Europeo è un'azione di coordinamento e di sostegno di tipo ERA-NET (rete della Commissione Europea che promuove e sostiene la ricerca coordinata in Europa) nell'ambito del sesto programma quadro della Commissione Europea. L obiettivo generale del Consorzio Polare Europeo (EUROPOLAR) è di produrre un programma strategico quadriennale per promuovere il coordinamento fra quelle nazioni europee (ed associate) che hanno significative attività polari, compresi i nuovi membri della UE e la Russia. Il risultato atteso è un incremento della cooperazione nelle regioni polari, sia nella scienza che nel supporto logistico, e la creazione di un ambiente più favorevole allo sviluppo di una piattaforma europea per scienza polare, in grado di sostenere i programmi strategici europei attraverso un accesso comune alle infrastrutture, il loro miglioramento scientifico e logistico, il loro razionale sviluppo e l avvio di programmi sovrannazionali. Ciò consentirà di migliorare la qualità e l efficacia della ricerca europea ed il ruolo dell Europa nel contesto polare internazionale. In questo contesto, l Italia (MUR/PNRA/CNR) ha svolto una attività leader per: 12

18 - costruire uno strumento informatico pan-europeo di informazioni sui programmi polari nazionali e sull'amministrazione dei programmi e delle infrastrutture polari (pacchetto di lavoro 2); - fornire una sintesi sulle capacità delle infrastrutture polari europee e sulle loro strategie di gestione da parte degli operatori nazionali (pacchetto di lavoro 2, operazione 2.2); - sviluppare strategie comuni per l avvio di programmi di ricerca di frontiera di valore strategico per l Europa (pacchetto di lavoro 3, operazione 3.3); - creare le condizioni più favorevoli per l avvio di programmi polari europei di astrofisica e di astronomia e per future attività sopranazionali in questi settori (pacchetto di lavoro 3, operazione 3.3, compito secondario 3.3.1); - suggerire azioni verso una convergenza di metodi e strategie comuni per l accesso alle infrastrutture polari europee di ricerca, (pacchetto di lavoro 4, operazione 4.2). Il Consorzio Europeo EUROPOLAR ha lanciato una Call per il primo Programma Climatico Polare Europeo, sui seguenti temi: - Tema 1: Climate variability: Northern and Southern Hemisphere Oscillations - the scales and indicators of change and the forecasting of future threats. - Tema 2: The current status of snow and ice in the Polar Regions; the spatial distribution and magnitude of cryospheric stability. - Tema 3: Impacts of climate modification on ecosystems and bio-systems in extreme environments (Arctic and Antarctic): the rates and magnitude of the impact and the adaptation and modification of the systems. Ulteriori informazioni possono essere desunte all indirizzo Particolarmente rilevante è la presenza del CNR, centrata su tematiche di processi atmosferici polari, biodiversità e processi di adattamento. I nuovi progetti pilota A Ny-Ålesund Climate-Change Tower La possibilità offerta dal DTA di acquisire ed installare sin dal 2008 la cosidetta Climate Change Tower (CCT) di 30 metri di altezza, consente di pianificare una attività scientifica rivolta al monitoraggio su medio lungo periodo dei processi fisico-chimici che caratterizzano l'interfaccia, il PBL e la bassa troposfera, in grado di affrontare specifici processi climatici, rafforzando al tempo stesso la presenza italiana in iniziative a carattere internazionale. L attività sperimentale Italiana Ny-Ålesund si esplica attraverso studi sul contenuto colonnare di ozono (IA-CNR), misura dei flussi di radiazione UV al suolo (ISAC-CNR) e studio dei fattori (nuvolosità in particolare) che ne modulano le caratteristiche spettrali e di intensità. Queste attività replicano attività analoghe svolte nell'emisfero sud, rispettivamente nella Penisola Antartica e presso la stazione Italo-Francese di Coincordia sdul Plateau Est-Antartico. Il Climate Change Tower integrated project (CCT) intende realizzare una piattaforma scientifica in grado di fornire informazioni complementari a quelle già rese disponibili dalle attività di ricerca portate avanti dalle altre nazioni, e un data set utile alla determinazione di tutte le componenti del bilancio di energia alla superficie, delle loro variazioni temporali, e del ruolo che rivestono i numerosi processi che coinvolgono l'aria, la neve, il ghiaccio, il suolo (lo strato di permafrost) e la vegetazione. L'approccio multidisciplinare, permetterà di ottenere una chiusura del bilancio di energia alla superficie e meglio comprendere i diversi processi coinvolti. La connessione con altre attività portate avanti in diverse stazioni artiche da gruppi italiani e stranieri, renderà possibile comprendere l'importanza su scala regionale dei risultati da noi ottenuti a Ny Alesund. Il progetto CCTower si propone di realizzare le seguenti linee di attività: - Misure lidar realizzate tramite un sistema minilidar; - Profili verticali dei parametri meteorologici standard; - Misura della turbolenza ad una quota tramite anemometro sonico; - Flussi di calore e bilancio di energia alla superficie; - Misure spettrali delle caratteristiche di riflettività superficiale; - Misure di albedo dalla sommità della CCT e monitoraggio della copertura nuvolosa; - Misure delle caratteristiche fisiche degli aerosol nello strato superficiale atmosferico; 13

19 - Partecipazione italiana alla Campagna PAN ARCMIP; Qualora si rendesse disponibile uno specifico significativo finanziamento, ad esse si potrebbero aggiungere: - caratterizzazione chimica del materiale particolato presente nel SLP e valutazione dei flussi di particelle; - caratterizzazione della struttura termica e del profilo di vento del SPL; - Implementazione di una stazione di riferimento per lo studio del permafrost e e dei processi di trasferimento di energia suolo-atmosfera; - Misure dei flussi di sostanze gassose attraverso la tecnica del Cavity Ring Down (CRD); - Studio dei processi chimici e fisici che controllano la concetrazione di mercurio nella bassa troposfera. E-mooring: Sensors network per oceanografia in acque basse La tecnologia impiegata attualmente per la raccolta di misure oceanografiche deve essere aggiornata ed implementata per ottenere serie temporali più lunghe con minore manutenzione, trasmissione dati, e nuove tipologie di sensori. Per far ciò è necessario trasformare i mooring tradizionali in stazioni di misura complesse ed integrate. E possibile sperimentare una nuova tecnologia basata su un network di modem acustici a basso costo da sviluppare con aziende italiane. Ciò consentirebbe di operare a distanza una rete di mooring utilizzabili per diverse finalità o in modo integrato. Oscillazioni paleoclimatiche da schelocronologia di organismi marini - biosensori La concentrazione isotopica del δ 18 nel guscio dei molluschi dipende dalla temperatura. L analisi di tale concentrazione in relazione agli stadi di sviluppo della conchiglia in organismi sistemati su biomooring immersi a diverse profondità, rappresenta un promettente marker delle modificazioni ambientali di breve e medio periodo. Regimi giuridici e strumenti della cooperazione internazionale nella regione artica La crescente rilevanza politica, economica e strategica dell Artico ha reso di grande attualità l esigenza di identificare e analizzare le politiche di cooperazione internazionale e gli strumenti giuridici volti ad assicurare lo sviluppo sostenibile delle attività umane nella regione. I grandi giacimenti di risorse minerarie, l importanza delle risorse ittiche e la probabile apertura di nuove rotte per la navigazione marittima hanno infatti posto in primo piano l esigenza che tale sviluppo si ispiri a quei principi di pace, libertà di ricerca scientifica e tutela dell ambiente che trovano generale riconoscimento nella comunità internazionale. In tale contesto, Il Programma dedica particolare attenzione ai regimi giuridici e gli strumenti della cooperazione internazionale in Artico e si propone di esaminare e valutare, da un lato, l evoluzione delle norme giuridiche internazionali applicabili e, dall altro lato, le forme e gli obiettivi della cooperazione internazionale nella regione. A tal fine, verranno costantemente monitorate funzioni e prassi dei vari organi internazionali a carattere universale (IMO - International Maritime Organization, UNEP - UN Environmental Programme, UNESCO - UN Educational, Scientific, and Culture Organization, etc.) e regionale (Consiglio Artico, Consiglio del Mare di Barents, etc.) che svolgono attività rilevanti per la regione artica. Verrà inoltre prestata specifica attenzione al rapporto fra i diversi livelli normativi (internazionale, regionale, nazionale, locale) e tra i diversi stakeholders (stati, organizzazione delle popolazioni indigene, etc.) nei processi di formazione e implementazione delle norme relative alla tutela dell ambiente e allo sviluppo sostenibile. 14

20 Attività di Dipartimento e Finanziamenti Nel corso degli esercizi 2006 e 2007, le attività in Artico, presso la Stazione Dirigibile Italia, hanno ricevuto dal Dipartimento un limitato ma fondamentale sostegno economico indirizzato ad azioni strategiche di sostegno e sviluppo della presenza scientifica Italiana a Ny-Ålesund. Tale sostegno si inserisce anche nel quadro di una azione della Norvegia tendente a valorizzare la stazione internazionale sia coinvolgendo nuovi paesi oltre agli otto già presenti attraverso un proposta ESFRI. L attività scientifica a Ny-Ålesund consente all Italia di essere membro del Polar Board Europeo, della International Arctic Science Commitee e del Consiglio Artico. Essa ha consentito al CNR di essere partner di due progetti infrastrutturali Europei (ARCFAC, ERICON), già finanziati, e di partecipare autorevolmente alla pianificazione di altri progetti ancora in fase di avvio (EUROPOLAR Climate joint programme, INFRAPOLAR). Sostegno strategico alla ricerca Nel corso del 2007 Il CNR ha rinnovato il contratto con la società di gestione della Stazione Scientifica Artica (Kings Bay AS) ed ha erogato euro a supporto di attività strategiche delle Commesse P Interazioni atmosfera - superficie "OASIS" e cambiamenti climatici globali in Artico - IIA: Resp. Harry Beine, P02.021: La vita e gli adattamenti negli ambienti polari: Resp. Cinzia Verde, IBP, per le seguenti attività: Tale finanziamento ha generato la pianificazione di campagne in Artico e su navi oceanografiche e lo studio di fattibilità di una torre per misure di parametri atmosferici connessi ai cambiamenti climatici da posizionare a Ny-Ålesund in un quadro di cooperazione internazionale. Parallelamente, il Dipartimento ha sostenuto spese per organizzazione di incontri internazionali e per la partecipazione di personale specialistico ad organismi internazionali (EPB, Nysmac, Accordo Italia Norvegia, IASC, Consiglio Artico) ed ha convegni scientifici. E stata sviluppata e formalizzata una collaborazione a supporto della strategia Italiana in Artico col Ministero degli Esteri Cooperazione con la Norvegia Il 2007 ha visto la partecipazione del Dipartimento ai lavori della Commissione Scientifica Italo Norvegese prevista dall Accordo intergovernativo fra Italia e Norvegia per la Cooperazione nella ricerca Artica. La delegazione era guidata dal Dr. Cavarretta e composta da R.Azzolini (Polarnet- DTA), V.Vitale (ISAC) ed H.Beine (IIA) per il CNR e G. de Franceschi per l INGV. Sono stati ribaditi e consolidati gli interessi ed i vincoli di cooperazione per attività presso la Stazione Internazionale di Ny-Ålesund che interessano la stazione CNR Dirigibile Italia attiva dal In particolare, è stato ribadito l interesse a cooperare nel campo dei meccanismi genetici, biochimici e fisiologici dell adattamento in organismi marini e batteri, nel campo delle relazioni soleterra e nel campo degli studi climatici in atmosfera. E stato presentato il progetto del CNR di installare una torre di misura attrezzata per lo studio dei cambiamenti climatici (CC-Tower) in grado di monitorare lo strato subglaciale e di strato limite avendo come riferimento superiore la stazione Zeppelin. La proposta ha suscitato forte interesse soprattutto per il carattere di internazionalità che la caratterizza. Sempre nel quadro delle relazioni con la Norvegia, R.Azzolini e V.Vitale hanno partecipato alla riunione del Ny-Ålesund Science Manager Committe (Kjeller) nella quale, fra l altro, è stata discussa ed approvata la proposta della CC-Tower da parte delle stazioni operanti a Ny-Ålesund, ed è stata avviata una trattativa con la Compagnia di gestione Kings Bay AS per la sua realizzazione, che ha evidenziato problemi di natura tecnica e politica che richiedono particolare attenzione. Divulgazione scientifica L attività di divulgazione scientifica, intesa come promozione e trasferimento dell informazione, rappresenta un aspetto non marginale della attività polare coordinata dal Dipartimento Terra e Ambiente. Essa mira a stabilire un collegamento culturale fra gli specialisti che operano in campo, le amministrazioni dello stato e degli Enti che devono valutare e finanziare le attività, ed il pubblico, con particolare attenzione al settore della scuola. 15

21 Accanto alle consuete e sperimentate linee di intervento (pubblicazioni, brochures, audiovisivi, organizzazione di convegni, seminari, anche nel quadro delle Settimane della Scienza, sito WEB, banche dati, etc.) è stato costituito un centro di coordinamento delle attività editoriali e museali con lo scopo di sviluppare in modo coordinato l attività di musei minori o emergenti, quali sono ad esempio il Museo Polare di Fermo, il Museo di Nobile di Lauro, il Museo dell aeronautica di Vigna de Valle. Intesa CNR- MAE Il Ministero degli Esteri d Alema ha promosso un azione intesa a rafforzare la cooperazione in Artico attraverso la richiesta Italiana di aderire, come osservatore permanente, al Consiglio Artico. Il complesso delle attività e relazioni scientifiche sviluppate dal CNR è di rilevante importanza ai fini della suddetta cooperazione. Essa infatti può trovare un efficace espressione anche nella attiva partecipazione ai Gruppi di Lavoro operanti nell ambito del Consiglio Artico, nei cui settori d interesse il Consiglio Nazionale delle Ricerche è in grado di esprimere e coordinare le necessarie competenze scientifiche. Alla luce di tali considerazioni, la Direzione Generale Europa del MAE ha promosso un intesa col CNR per avvalersi di esperti del Dipartimento Terra ed Ambiente per il supporto alla analisi e valutazione delle questioni di carattere scientifico connesse alla cooperazione artica ed alla partecipazione dell Italia alle riunioni del Consiglio Artico (Narvik, Settembre 2007, e Svolvear, Marzo 2008, Kautokenio, Novembre 2008) Nel luglio 2008, è stata organizzata dal MAE e dal CNR una visita del Sottosegretario agli Esteri, sen. Alfredo Mantica, ala Stazione di Ny-Ålesund; è stato realizzato il primo collegamento in videoconferenza con la Stazione Concordia, via CNR sede, con la partecipazione del Presidente Maiani. Finanziamenti Viene di seguito riportato il finanziamento erogato dal CNR alle attività in Artico dal 1997 ad oggi. Le righe in verde rappresentano il supporto fornito direttamente dal Dipartimento Terra e Ambiente. TABELLA I - FINANZIAMENTI RICERCA ARTICA anno Finanziamento lire Finanziamento euro

22 TABELLA II - USCITE DTA RICERCA ARTICA Sorgente Funzionamento (B+C) Fondi Dipartimento destinazione Supporto azioni scientifiche strategiche a Ny-Alesund ed altre aree Artiche (IPY) Sigla Istituto destinatario IBIMET, IBP, IDAC, IIA, ISAC, ISE, ISMAR Fondi Dipartimento Funzionam. Dirig.Italia IIA Fondi Dipartimento CC-Tower Kings Bay Fondi Dipartimento Funzionam. Dirig.Italia - Fondi Dipartimento Supporto azioni tecnico scientifiche strategiche a Ny- Alesund DTA, ISAC, ISMAR, ARCFAC Cooperaz. internazionale DTA verso Istituti 3 Totale In particolare, i finanziamenti di Dipartimento hanno consentito di assicurare la necessaria operatività per la futura realizzazione della CC-Tower, di fornire assistenza a gruppi internazionali nel quadro del progetto ARCFAC-V e il mantenimento di alcune attivita' in corso e l'avvio di alcune attivita' di ricerca preliminari nel quadro della strategia delineata nella parte seconda. Struttura Organizzativa del Programma Il Programma Artico è coordinato dal Dipartimento Terra e Ambiente ed è svolto dal Network di Ricerca Polare del CNR Polarnet in collaborazione con Università ed Enti nazionali ed internazionali. Il Dipartimento si avvale di una propria Unità Organizzativa (Polarnet). Lo schema di organizzazione è il seguente: Direzione Programma: Unità Organizzativa: Comitato Scientifico: Giuseppe Cavarretta Direttore Dipartimento Roberto Azzolini 4 Responsabile; delegato CSNA, EPB Mariella Morbidoni 5 - Coordinamento tecnico e supporto programmi scientifici Emiliano Liberatori 6 - Attuazione campagne e sicurezza Elisabetta Gallo 7 Supporto organizzativo - editing Daniela Beatrici 8 Portale Polarnet Vito Vitale 9 Responsabile progetto CCTower Giorgiana De Franceschi 10 Coordinatore Settore Interazioni Magnetosfera Ionosfera Cinzia Verde 11 - Coordinatore Settore Biologia Andrea Bergamasco 12 Coordinatore Settore Scienze Marine ed Ambientali Maria Rosaria Valensise 13 - Coordinatore Settore Scienze Uman Gianfranco Tamburelli 14 Coordinatore Aspetti giuridici internazionali 1 previsione 2 previsione 3 Situazione a maggio Dirigente Tecnologo - Dipartimento Terra e Ambiente CNR 5 Tecnologo - Dipartimento Terra e Ambiente CNR 6 Contratto presso Dipartimento Terra e Ambiente CNR 7 Dipartimento Terra e Ambiente CNR 8 Dipartimento Terra e Ambiente CNR 9 Istituto di Scienze dell Atmosfera e del Clima CNR Bologna 10 Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia INGV Roma 11 Istituto Biochimica delle Proteine CNR - Napoli 12 Istituto di Scienze Marine CNR Venezia 13 DCSPI Ufficio Programmazione Operativa CNR Roma 14 Istituto Studi Giuridici Internazionali CNR Roma 17

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24 PARTE SECONDA 19

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26 1. CHIMICA E FISICA DELL ATMOSFERA I Processi in atmosfera e le modificazioni del clima La presenza continua di ghiaccio marino, neve e ghiaccio e dello strato di suolo perennemente ghiacciato (permafrost) sono caratteristiche uniche delle regioni polari. L'Artico si distingue anche perché sostiene una popolazione umana in un ambiente sfavorevole. Queste caratteristiche amplificano l'effetto dei cambiamenti climatici sia sui sistemi fisici che in quelli sociali della regione. Questi effetti vanno al di là della regione artica. Per esempio, sono in corso studi per determinare il limite in cui la perdita della copertura del ghiaccio marino e la conversione della tundra verso una diverso biotipo costituito da più grandi arbusti ed aree umide, osservata durante le ultime due decadi, hanno effetti sulla persistenza pluriannuale dei campi di temperatura in superficie. I cambiamenti nel sistema climatico dell artico rappresentano senza dubbio una componente molto importante del cambiamento climatico su una scala globale. Allo stesso tempo, è osservabile anche una maggiore interazione fra l'artico e l'atmosfera delle medie latitudini (Hurrel, J.W. 1995; Thompson e Wallace, 2001). Le osservazioni indicano che lo stato delle componenti fisiche del sistema artico, compresa l'atmosfera, l'oceano, la copertura del ghiaccio marino e la terra è cambiato e continua a cambiare con tendenze precise seppur diverse da elemento a elemento in velocità (Richter-Menge ed altri 2006). L estensione temporale dei dati fornisce una prospettiva di alcune decadi e conferma la sensibilità dell'artico ai cambiamenti nel sistema climatico globale. Negli ultimi anni, si sono susseguiti costantemente segnali di un riscaldamento generale nella regione artica, il più apparente dei quali è certamente la riduzione della copertura del ghiaccio marino di estate e di inverno e nell aumento delle aree verdi della tundra. Tuttavia, ci sono anche indicazioni di un possibile rallentamento nel tasso di cambiamento in alcuni parametri geofisici, determinato da marcate variazioni del quadro della circolazione atmosferica. La persistenza e l'effetto che elementi di mitigazione che avvengono a scala annuale possano avere sul sistema climatico della regione artica rappresenta un puzzle intrigante e significativo riguardo alle caratteristiche del sistema climatico su scala globale. Esso è il segno più evidente della complessità del sistema climatico e della grande influenza dei processi di retroazione e delle condizioni ambientali nella regione artica. Solo intorno alla metà degli anni 90 la comunità scientifica ha preso consapevolezza della vastità dei cambiamenti ambientali recenti nell'artico. Da allora si è avuto uno sviluppo significativo delle osservazioni e di una modellistica capace di descrivere e prevedere in qualche misura i cambiamenti in Artico. L'elemento chiave di questi sforzi è la consapevolezza della necessità di un approccio pluridisciplinare. Il programma SEARCH degli Stati Uniti (Study of Environmental Arctic Change), iniziato nel 2001 è l'esempio più chiaro di questo nuovo approccio, dove fisica atmosferica, oceanografia, scienze terrestri, biologia e scienze sociali vengono integrate in uno schema comune. Il programma scientifico dell anno polare internazionale si muove nella stessa direzione, ed inoltre sottolinea il bisogno di una prospettiva bipolare nella ricerca polare. La riunione congiunta di SCAR/IASC, svoltasi a San Pietroburgo nel luglio 2008, rappresenta da questo punto di vista la tappa finale, avendo fornito per la prima volta alla comunità scientifica antartica ed artica un'occasione di incontro in una conferenza scientifica. Anche se l'interesse per le attività di ricerca nelle regioni polari relative ai cambiamenti climatici e alla fisica dell atmosfera sono oggi notevolmente cresciute, con parecchie stazioni di misura pricipalmente nell'artico canadese, Ny-Ǻlesund rappresenta ancora un luogo unico in cui una vasta cooperazione internazionale consente di misurare e controllare una grande quantità di parametri chiave del sistema artico. Ny-Ǻlesund, è il migliore luogo per approfondire la nostra conoscenza sulle interazioni e sui complessi processi che collegano i differenti elementi di questo sistema e per fornire un contributo importante per migliorare la loro parametrizzazione all'interno dei modelli climatici. 21