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Per paleoclima si intende il clima di periodi geologici e storici precedenti lo sviluppo degli strumenti di misura delle componenti climatiche e del tempo atmosferico. La paleoclimatologia è la disciplina scientifica che studia il clima della Terra e le sue variazioni nel corso della lunga storia del nostro pianeta. Il clima del passato viene ricostruito studiando numerosi archivi paleoclimatici che includono sedimenti, rocce, carote di ghiaccio, concrezioni di grotta (speleotemi) e anelli di crescita degli alberi. Questi contengono alcune caratteristiche chimio-fisiche e biologiche (indicatori climatici o proxy), che variano con il variare delle condizioni climatiche presenti al momento della loro formazione, registrandone e conservandone la testimonianza. Le ricerche paleoclimatiche coprono l’intera storia della Terra. Gli studi che riguardano gli ultimi secoli e millenni producono ricostruzioni ad alta risoluzione temporale delle variazioni delle temperature e delle precipitazioni, che costituiscono la base per quantificare e comprendere la variabilità naturale del clima. Gli studi sulle ultime decine di migliaia, milioni o centinaia di milioni di anni rivelano cambiamenti climatici legati alla posizione reciproca di Sole e Terra, a variazioni delle quantità di gas serra in atmosfera, che hanno controllato l’avvento e la fine delle ere glaciali, a cambiamenti della circolazione oceanica, infine, a processi geologici come il sollevamento delle montagne e la deriva dei continenti.

 

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Variazione della temperatura negli ultimi 400.000 anni derivata dall’analisi della carota di ghiaccio antartico EPICA (arancione) e da una carota di sedimenti marini MD012443 (verde) campionata sul margine Iberico (modificato da Jouzel, J., et al. 2007 e Martrat et al. 2007).

Le attività di ricerche paleoclimatiche dell’INGV coinvolgono il laboratorio di paleomagnetismo e magnetismo ambientale, di micropaleontologia e quello di microcampionamento per studi sugli speleotemi. Queste ricerche mirano a conoscere come il clima è cambiato nel passato per formulare scenari climatici attendibili per il futuro e valutare l’impatto che avranno i cambiamenti climatici futuri sull’ambiente e sulle attività umane. Le ricerche si basano sull’analisi integrata di indicatori climatici (fisici, chimici e biologici) in sequenze stratigrafiche marine e continentali del bacino del Mediterraneo, ed in aree polari. Consentono l’individuazione e datazione (relativa e radiometrica) degli eventi paleoclimatici (ciclici e/o estremi), la loro caratterizzazione in termini di variazioni di precipitazioni, di temperatura e della composizione chimica dell’aria e degli oceani.

Gli studi di micropaleontologia sono incentrati sullo studio del Nannoplancton calcareo e dei suoi resti fossili, i Nannofossili calcarei. L’attività di ricerca principale, condotta in collaborazione con altri enti italiani ed esteri, riguarda studi di micropaleontologia integrata (nannoplancton calcareo, foraminiferi, pollini) e paleomagnetismo di sedimenti marini di piattaforma continentale del Mediterraneo, per l’individuazione delle principali oscillazioni climatiche a breve termine, riconducibili a forzanti globali e/o locali attive nel corso del Quaternario. Inoltre vengono eseguiti studi sulla variabilità delle precipitazioni atmosferiche degli ultimi 2000 anni in Italia e Mediterraneo.

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Nannoplancton calcareo: Ubellosphaera tenuis e coccoliti di E. huxleyi, fotografati al microscopio elettronico a scansione (SEM), a 10000 ingrandimenti. Adriatico meridionale. Foto A. Cascella

Gli studi degli speleotemi condotti in collaborazione con altri enti italiani e stranieri riguardano lo studio di numerosi depositi chimici ipogei (stalagmiti e flowstones) provenienti da diverse grotte del bacino mediterraneo (Alpi Marittime, Alpi Apuane, Madonie, Macedonia, Croazia). Questi studi hanno portato a risultati scientifici di grande interesse a conferma della valenza generale del dato paleoclimatico fornito dagli speleotemi che, grazie ad un’elevata sensibilità ai mutamenti climatici, sono uno strumento essenziale per un’analisi di dettaglio di record stratigrafici finalizzato alle ricostruzioni paleoclimatiche non solo a scala della area di campionamento ma a scala regionale e globale.

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Galleria delle Stalattiti, Complesso carsico del Monte Corchia (Levigliani, LU), Foto Ilaria Isola