A4 – Clima e Oceani

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Conoscere come il clima della Terra è cambiato nel corso della sua lunga storia è indispensabile per comprendere come esso potrebbe evolvere nel futuro, permettendoci di mettere in campo comportamenti virtuosi per mitigarne gli effetti sulla nostra vita.
La Linea di Attività A4 si articola in tre tematiche: A4.1 — Sviluppo di sistemi per l’analisi e le previsioni oceaniche a breve termine, A4.2 — Sviluppo di modelli del Sistema Terra per lo studio dei Cambiamenti Climatici e A4.3 – Paleoclima e Antropocene.
Nella sezione di Pisa sono sviluppati temi di ricerca riguardanti la Tematica A4.3 attraverso studi di micropaleontologia e di speleotemi. Questi studi, sono finalizzati alla ricostruzione ad alta risoluzione dei cambiamenti climatici che hanno interessato il nostro pianeta nel corso del Cenozoico (ultimi 65 milioni di anni), per comprendere i meccanismi che regolano il clima e ne determinano la variabilità, portando un contributo alla conoscenza del clima terrestre e dell’impatto delle attività umane su di esso.

Micropaleontologia

Gli studi di micropaleontologia eseguiti presso la sezione di Pisa sono incentrati sullo studio del Nannoplancton calcareo e dei suoi resti fossili, i Nannofossili calcarei.
Il Nannoplancton calcareo consiste di microscopiche (2-30 μm) alghe marine planctoniche chiamate Coccolitoforidi che producono un esoscheletro formato da minute placche di carbonato di calcio (i Coccoliti). Queste micro-alghe fecero la loro comparsa nei mari mesozoici circa 200 milioni di anni fa (Trias superiore), ed oggi rappresentano la componente principale del fitoplancton svolgendo un ruolo importante nell’ecosistema marino (come produttori primari) e per il clima sulla terra (partecipando attivamente al ciclo del carbonio e dei solfuri biogenici). Poiché la loro abbondanza e diversificazione dipende dai parametri chimoco-fisici della colonna d’acqua in cui vivono e vivevano (temperatura, salinità, luce e nutrienti), e sono uno dei record fossile più abbondante e più continuo, costituiscono un utile strumento per ricostruire i cambiamenti climatici del passato e per valutare l’impatto delle attività umane sull’ambiente attuale e futuro.
L’attività di ricerca principale, condotta in collaborazione con altri enti italiani ed esteri, riguarda studi di micropaleontologia integrata (nannoplancton calcareo, foraminiferi, pollini) di sedimenti marini di mare basso (piattaforma continentale) del Mediterraneo, per l’individuazione delle principali oscillazioni climatiche a breve termine, riconducibili a forzanti globali e a forzanti locali attive nel corso del Quaternario e per il monitoraggio dell’impatto antropogenico sul sistema mare. Inoltre vengono eseguiti studi della variabilità delle precipitazioni atmosferiche degli ultimi 2000 anni in Italia e Mediterraneo.

Progetti attivi

PNR/NEXTDATA (2012/2015): un sistema nazionale per la raccolta, conservazione, accessibilità e diffusione dei dati ambientali e climatici in aree montane e marine. Sottoprogetto 1. Sistema osservativo integrato per il monitoraggio dell’ambiente e del clima. WP 1.5 Dati paleoclimatici da sedimenti marini.

PROGETTO PON03 I-AMICA (Infrastruttura di Alta tecnologia per il Monitoraggio Integrato Climatico – ambientale). Obiettivo Realizzativo OR4.4 – Studio e monitoraggio processi interfaccia biosfera idrosfera e funzionalità degli ecosistemi costieri.

Principali Collaborazioni

IAMC-CNR, Napoli.
Università Partenope, Napoli.
Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, Domaine du CNRS.
Univerité de bretagne occidentale.
Università di Palermo.

Componenti:

Antonio Cascella (referente)

Speleotemi

Gli speleotemi sono depositi chimici ipogei (stalagmiti e flowstones) che, grazie ad un’elevata sensibilità ai mutamenti climatici, sono diventati uno strumento essenziale per un’analisi di dettaglio di records stratigrafici finalizzato alle ricostruzioni paleoclimatiche.
Nei diversi layers di crescita delle concrezioni posso essere registrate le variazioni di temperatura e piovosità esterne, lo sviluppo dei suoli e della vegetazione, fino ad una cadenza annuale. L’ambiente ipogeo in cui si sviluppano può consentirne la crescita continua per lunghi periodi e conservarli inalterati per milioni di anni. In ultimo, ma non meno importante offrono la possibilità di effettuare datazioni radiometriche con la serie di decadimento dell’Uranio.
In questo ambito in collaborazione con altri enti italiani, e stranieri partecipiamo alla studio di numerosi speleotemi provenienti da diverse grotte del bacino mediterraneo (Alpi Marittime, Alpi Apuane, Madonie, Macedonia, Croazia)
Il lavoro effettuato ha portato a risultati scientifici di grande interesse (Drysdale et al 2004; Zanchetta et al 2006; Drysdale et al 2009; Zanchetta et al., 2014), che con analisi molto dettagliate non si limitano alla ricostruzione paleoclimatica della area di campionamento, ma ben si interfacciano con dati a scala regionale, a conferma della valenza generale del dato paleoclimatico fornito dagli speleotemi

Principali Collaborazioni

Dipartimento di Scienze della Terra UniPI.
IGG-CNR.
​School of Geography, University of Melbourne, Victoria, Australia.

Componenti:

Ilaria Isola (referente)
Giovanni Zanchetta (associato)

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