Power Point svolto da: Baldassari Mariani Vanin Schettino Leone Carote di ghiaccio Power Point svolto da: Baldassari Mariani Vanin Schettino Leone

Cosa sono? Una carota di ghiaccio è una sezione semicircolare di ghiaccio ricavata tramite carotaggio dei ghiacciai o delle calotte polari. La carota può fornire utili indicazioni sul clima del passato, dato che le nevi riportano numerose indicazioni su diversi parametri atmosferici, quali temperatura, composizione dell'aria, radiazione solare ed eventi straordinari come eruzioni vulcaniche. L'affidabilità e la quantità di dati presenti in una carota di ghiaccio è maggiore in confronto ad altri metodi paleoclimatici, come la dendrocronologia o l'uso delle varve. La lunghezza delle carote determina il numero di anni che si possono studiare. Il carotaggio in Antartide, ad esempio presso la Base Vostok o grazie al progetto EPICA sul Plateau Antartico, ha permesso agli scienziati di ricavare informazioni fino a 800 000 anni fa.

Estrazione Il carotaggio è una tecnica di campionamento adottata durante la ricerca di risorse minerarie nel sottosuolo con perforazione di pozzi o sondaggi, in archeologia, per l'analisi del terreno, per la ricerca del petrolio o altre attività di scavo a scopi di ingegneria civile, e consiste in prelievi di campioni di roccia cilindrici a scopo di analisi chiamati carote.

Struttura delle carote di ghiaccio Il ghiaccio è formato dalla neve che si accumula, schiacciando gli strati sottostanti sotto il suo peso. È necessario che nelle aree dove si vogliano eseguire questi studi la temperatura esterna non superi mai gli 0 °C, neanche durante l'estate, poiché l'acqua andrebbe percolando attraverso il ghiaccio, distruggendone il prezioso contenuto di gas e altre sostanze ed invalidando i dati raccolti. La neve compattata prende il nome di firn, che è un materiale ancora poroso. Più sotto si trova il ghiaccio vero e proprio, che assume una colorazione blu: è da questo livello in poi che si può analizzare il contenuto e datare la carota, poiché più sopra è ancora presente un ricambio d'aria

Datazione delle carote Fino ad un certo livello è possibile distinguere i singoli strati che rappresentano un anno di vita del ghiacciaio. Infatti, ad ogni ciclo stagionale corrisponde una certa quantità e qualità del ghiaccio: ad esempio, nell'emisfero meridionale, le precipitazioni invernali che avvengono da aprile a settembre sono più consistenti e formano ghiaccio dalla colorazione più scura, mentre gli strati estivi sono decisamente più chiari e meno lunghi. Negli strati inferiori bisogna ricorrere ad altri metodi di datazione. Le eruzioni vulcaniche, che possono essere datate accuratamente tramite stratigrafia isotopica, possono essere riconosciute tramite le particolari sostanze emesse dal vulcano, datando così un certo strato. Modelli matematici possono essere impiegati per calcolare la lunghezza prevista degli strati, assumendo ad esempio una certa quantità di precipitazioni annuali.[ La datazione delle carote può comunque essere alquanto imprecisa, ed errori di qualche migliaio di anni alle profondità più elevate sono inevitabili. Sezione lunga 19 cm di una carota di ghiaccio nella quale è possibile distinguere i singoli strati annuali. Le frecce indicano i periodi estivi

Le previsioni in una carota di ghiaccio I ghiacci delle calotte polari costituiscono preziosi archivi naturali della storia climatica e ambientale della Terra e il loro studio ha contribuito considerevolmente alle valutazioni dell`IPCC circa i cambiamenti in atto e le tendenze future. Il progetto IPICS-2kyr-Italia, tramite perforazioni multiple nella calotta antartica, ha lo scopo di fornire nuovi dati sulla variabilità climatica negli ultimi 2000 anni. E` questa una delle priorità scientifiche individuate da IPICS, un organismo promosso da IGBP-PAGES SCAR e IASC che coinvolge scienziati e tecnici di 32 nazioni, tra le quali anche l’Italia. .  

IN COSA CONSISTE IL PROGETTO Una parte essenziale di questo progetto è stata rappresentata dal prelievo delle carote di nevato e ghiaccio che si è svolto durante la campagna estiva della spedizione italiana in Antartide 2013-14. Il sito di perforazione, prescelto per l`elevato accumulo nevoso, dista circa 500 km dalla Base costiera italiana Mario Zucchelli alla quota di 1900 metri (temperatura media annua – 32 °C). Per svolgere le attività di perforazione previste dal progetto é stato allestito un campo remoto temporaneo, costituito da mezzi cingolati e moduli montati su slitte che sono stati trasferiti sul posto con una traversa sulla calotta antartica di circa 250 km. Il gruppo di lavoro, composto da 8 persone tra ricercatori e personale tecnico-logistico, ha soggiornato per circa 60 giorni nel Plateau antartico operando in condizioni climatico-ambientali-logistiche severe.

Collaboratori agli studi Allo studio hanno lavorato, Valter Maggi, Barbara Delmonte e Marco Potenza primo firmatario della ricerca, che ha anche sviluppato la tecnologia utilizzata per l'indagine: la SPES, che ha consentito di analizzare migliaia di microparticelle in pochi minuti.  

Valter Maggi Barbara Delmonte Marco Potenza

Cosa si è scoperto in seguito alle ricerche? Grazie a queste perforazioni oggi sappiamo che negli ultimi 800 mila anni la temperatura della Terra è ciclicamente variata, oscillando tra condizioni glaciali più fredde e fasi interglaciali più calde. Nell'ultimo massimo glaciale, culminato 21 mila anni, fa quando l'anidride carbonica era ai livelli minimi, il carico di polveri nell'atmosfera era notevolmente superiore a quello attuale: in Antartide il flusso di deposizione delle polveri era circa 30 volte più alto rispetto all'odierno periodo interglaciale, l'Olocene.

Altre informazioni Il ghiaccio può essere studiato però per diversi scopi. La sua conduttività elettrica ad esempio fornisce importanti dati sulla sua composizione, soprattutto in termini di impurità come polveri desertiche (che possono indicare un periodo con venti più forti) o materiale vulcanico. L'acqua stessa che forma il ghiaccio viene analizzata in termini di contenuto isotopico. Poiché i differenti isotopi dell'ossigeno hanno diverse velocità di evaporazione e condensazione, la misurazione del Delta-O-18 permette di ricavare informazioni sulla temperatura degli oceani e dell'atmosfera in un particolare periodo storico. La radiazione solare può essere calcolata tramite gli isotopi del berillio: la concentrazione di Be-10 è infatti proporzionale all'intensità dei raggi cosmici che colpiscono la Terra. Inoltre, bolle d'aria intrappolate all'interno del ghiaccio racchiudono l'atmosfera dei tempi passati

Relazione degli esseri umani col ghiaccio Quando il ghiaccio fonde, assorbe una quantità di energia pari a quella necessaria ad innalzare la temperatura di una d'acqua di 80 °C, mentre la sua temperatura rimane costante a 0 °C. Di conseguenza, il ghiaccio è stato per lungo tempo usato come efficace mezzo di raffreddamento. Fino a tempi recenti, l'edificio del Parlamento ungherese usava ghiaccio raccolto in inverno dal come risorsa principale per il condizionamento dell'aria. I primi frigoriferi funzionavano con un blocco di ghiaccio conservato al loro interno. L'uomo riuscì per la prima volta a far ghiacciare artificialmente una massa d'acqua, e quindi a produrre del ghiaccio in assenza di basse temperature esterne, ben prima dell'invenzione del frigorifero, esattamente nel 1775. Lo scozzese William Cullen ci riuscì aspirando l'aria da un serbatoio contenente dell'acqua, questo portò ad una diminuzione della pressione interna che causò l'innalzamento della temperatura di solidificazione dell'acqua fino a superare la temperatura del liquido stesso, con la conseguente solidificazione in ghiaccio. Il ghiaccio gioca un ruolo importante anche nelle attività ricreative invernali, soprattutto con sport come il pattinaggio su ghiaccio, l'hockey su ghiaccio, il curling, e l'alpinismo sui ghiacciai. Il ghiaccio può anche essere un ostacolo; per i porti vicini ai poli geografici, essere liberi dal ghiaccio è una necessità vitale. I porti che non sono liberi dal ghiaccio vengono aperti usando delle apposite navi rompighiaccio.

William Cullen William Cullen è stato un medico, chimico e accademico scozzese, noto per i suoi metodi di insegnamento innovativi.

FINE!

I nostri ragazzi spiegano Ed anche altri gruppi ….