Influenza dei processi fisici e biologici sul sistema carbona6co nel Golfo di Trieste. Gianmarco Ingrosso

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1 Influenza dei processi fisici e biologici sul sistema carbona6co nel Golfo di Trieste Gianmarco Ingrosso

2 (Doney, 2010)

3 OCEAN ACIDIFICATION CO 2 Gli oceani assorbono circa 1/3 delle emissioni antropiche di CO 2 (Sabine et al., 2004) Dal 1800 il ph medio della superficie degli oceani è diminuito di 0,1 (Orr et al., 2005) Modelli per il 2100 prevedono una riduzione di 0,3-0,5 unità di ph (Caldeira and WickeO, 2005)

4 OCEAN ACIDIFICATION L abbassamento del ph e la modifica degli equilibri carbonatici determinano l alterazione: della chimica del mare, dovuta alla modifica della speciazione e della cinetica di alcuni metalli e nutrienti di numerosi processi biologici (fotosintesi, calcificazione), attività enzimatica, trasporto ionico Alterazione dei cicli biogeochimici e del funzionamento dell ecosistema

5 Lo studio dell acidificazione del Mar Mediterraneo è solo all inizio Come suggerito da alcune ricerche, l elevata alcalinità presente in Mediterraneo permeoerebbe un maggiore assorbimento della CO2 rispeoo all oceano (Yilmaz et al., 2008; Goyet et al., 2009; Lauanchi et al., 2009; TouraVer and Goyet, 2011) Recentemente è stato svmato un abbassamento di ph dall età pre- industriale ad oggi compreso tra 0,05-0,15 unità che pone il Mediterraneo tra gli ecosistemi marini più acidificav al mondo (TouraVer and Goyet, 2011)

6 Inoltre i siv di formazione di acque dense come il Golfo del Leone, il Mar Egeo e il Nord AdriaVco, sembrano essere aree in cui potenzialmente si potrebbe avere un maggior assorbimento di CO 2. February 1995 Krasakopoulou et al. (2011)

7 L impaoo dell OA potrebbe essere molto rilevante sopraouoo sugli ecosistemi marini cosmeri, dove gli organismi si concentrano e i processi biogeochimici sono più a_vi. hnp:// La risposta di queste aree all assorbimento della CO 2 antropogenica è un fenomeno ancora poco noto, forse a causa dell intrinseca complessità del sistema.

8 Area di studio Il Golfo di Trieste rappresenta un ecosistema marino cosvero mediterraneo con caraoerisvche ideali per lo studio del sistema carbonavco elevata AT sito di formazione di acque dense elevata a_vità biologica (produzione primaria e respirazione) che modificano sistema carbonavco e il ph CO 2 acidificamon

9 Scopo del lavoro CaraOerizzare il sistema carbonavco marino e le variazioni stagionali di ph Comprendere l influenza dei processi fisici (temperatura, salinità, apporv fluviali ecc.) e biologici sul sistema carbonavco SVmare gli scambi di CO 2 con l atmosfera Valutare la vulnerabilità del Golfo di Trieste all OA

10 Schema di campionamento TranseNo di 4 stazioni dalla foce del fiume Isonzo fino al centro del golfo Campionamento a quote discrete ogni 2 mesi (Marzo Dicembre 2012) Stazione C1 (LTER) Campionamento su 4 quote ogni mese (Marzo Dicembre 2012)

11 Determinazione del sistema carbonamco pco 2 ph DIC = [CO 2 ] + [HCO 3- ] + [CO ] A T = [HCO 3- ] + 2[CO ] + [B(OH) 4- ] + [OH - ] - [H + ] + + componenti minori

12 Misura spenrofotometrica del ph In base al ph l indicatore si dissocia in due forme diverse che assorbono a 2 lunghezze d onda diverse. Dal rapporto delle assorbanze è possibile ricavare il ph del campione. SpeOro m- cresolo HI - I 2- + H +

13 Misura alcalinità totale Titolazione con HCl in cella aperta

14 Gennaio 2011 Dicembre 2012

15 Giugno 2012 A T = [HCO 3- ] + 2[CO ] + [B(OH) 4- ] + [OH - ] - [H + ] + componenti minori

16 r = p = 0.000

17 Gennaio 2011 Dicembre 2012

18 [CO 3 2- ] [CO 2 ] [HCO 3- ] K 1 K 2 Quindi le elevate variazioni di temperatura determinano notevoli variazioni di ph

19 Flusso di CO 2 mare- atmosfera (stazione C1) FCO 2 = k k 0 (pco 2 sea - pco 2 air ) Assorbimento di CO 2 durante i mesi freddi, ed emissione durante i mesi caldi. Picchi di assorbimento in corrispondenza di velocità del vento elevata

20 Marzo 2011 Marzo 2012

21 Settembre 2011 Forte influenza dei processi di respirazione e degradazione della materia organica

22 r = p = 0.000

23 Z4 Nel periodo esvvo l abbassamento del ph sul fondo è preceduto da un intensa a_vità metabolica dei procariov eterotrofi!!

24 Stati di saturazione dell Aragonite (Ω Ar ) sempre sopra i livelli di saturazione (Ω Ar > 1). Settembre 2011

25 DIC = [CO 2 ] + [HCO 2- ] + [CO ] degradamon processes EffeOo predominante della temperatura Durante l estate la respirazione della materia organica può determinare un DIC anche maggiore dei periodi invernali

26 DIC = [CO 2 ] + [HCO 2- ] + [CO ] freshwater influence EffeOo predominante della temperatura Durante elevav apporv fluviali il DIC aumenta

27 Conclusioni - Il fiume Isonzo fornisce un notevole input di AT e DIC - Forte variazione stagionale del ph (ΔpH = 0.38) e degli altri parametri del sistema carbonatico, a causa delle elevate variazioni di temperatura - Rilevante riduzione del ph nelle acqua prossime al fondo a causa dei processi di respirazione - Assorbimento di CO 2 atmosferica durante i mesi freddi ed emissione durante i mesi caldi

28 Grazie