La base italiana Mario Zucchelli in ANtartide (foto di C. Cesaroni, © PNRA)
La Thule Air Base americana situata sulla costa nord-occidentale dalla Groenlandia (foto di G. Muscari)
L’Artide e l’Antartide rappresentano in questi ultimi decenni due dei più grandi laboratori naturali esistenti sul nostro pianeta. Le ricerche e gli esperimenti che si conducono in questi ambienti estremi sono innumerevoli e vanno dalla politica, attraverso la “semplice” cooperazione tra nazioni, all’addestramento di equipaggi per le missioni spaziali. L’Italia è presente in Antartide dal 1985 con un Programma scientifico governativo, il (PNRA) finanziato dal (MIUR). L’INGV ha partecipato e partecipa, insieme ad altri istituti di ricerca e Università italiane, alle ricerche in aree polari sin dalle prime spedizioni.
Le tematiche seguite dall’INGV in ambito polare comprendono osservazioni ed analisi geofisiche su elementi molto diversi tra loro che coprono complessivamente tutte le parti del nostro pianeta: l’atmosfera, la calotta glaciale, la litosfera ed il comportamento dei campi fisici naturali, come ad esempio il campo magnetico e le osservazioni ionosferiche a tali latitudini. In Antartide, infatti, sono in funzione in due siti diversi, presso la base italiana costiera Mario Zucchelli e presso la stazione italo-francese Concordia sul plateau antartico, due osservatori geomagnetici e due osservatori di scintillazione ionosferiche. I dati di questi osservatori sono visualizzabili in tempo reale e scaricabili dei rispettivi portali dedicati. Le osservazioni delle scintillazioni ionosferiche sono condotte anche dalle isole Svarbald, in area polare artica.
La “Radioglaciologia” è una delle numerose attività di ricerca condotte in Antartide dall’INGV. Si occupa fondamentalmente dell'esplorazione del continente antartico, sepolto sotto le spesse coltri glaciali (spessore medio 2500 m, spessore max. 4800 m) ed ha permesso di ricostruire, grazie a due grandi progetti internazionali (BEDMAP e BEDMAP2), la morfologia di tutto il continente. Inoltre ha consentito di rivelare la presenza di acqua allo stato liquido all'interfaccia ghiaccio-roccia sia in forma di accumulo (subglacial lakes) che in forma laminare (wet contacts). Inoltre la radioglaciologia è di fondamentale importanza per la scelta dei siti di perforazione nei quali effettuare gli studi di tipo paleoclimatico e nello studio del bilancio di massa delle calotte glaciali che influisce sulla variazione del livello medio marino degli oceani. Lo studio dell'aria fossile contenuta nel ghiaccio della calotta antartica, recuperato attraverso la perforazione delle ormai famose "carote di ghiaccio", permette infatti precise ricostruzioni delle sequenze climatiche degli ultimi 840 mila anni e di mettere in relazione le variazioni di temperatura con la presenza dei gas ad effetto serra come CO2 e CH4 (progetto "European Project for Ice Coring in Antarctica - EPICA"). Oltre al progetto EPICA l’INGV ha contribuito, grazie alle misure di radioglaciologia, condotte dal 1995 ad oggi con uno strumento progettato, sviluppato ed aggiornato all’interno dei suoi laboratori, al successo di altri programmi di perforazione della calotta come TALDICE ( ) e come il progetto BE-OI ( ) attualmente in corso.
In Artide, l’INGV svolge dal 2003 attività di ricerca (attraverso appositi bandi promulgati sempre dal PNRA) presso la stazione di Ny-Ålesund, alle isole Svalbard (Norvegia), e dal 2009 anche presso la base americana di Thule, in Groenlandia.
In particolare il Thule High Artic Atmospheric Observatory (THAAO) è costituito da numerosi strumenti dedicati all'osservazione dell'atmosfera polare, dalla troposfera fino alla mesosfera, volti principalmente allo studio dei cambiamenti climatici e della distruzione dell'ozono stratosferico. L'osservatorio è gestito da una collaborazione fra Università “La Sapienza”, l'ENEA, l'INGV, il PNRA e gli istituti americani NCAR, NSF e Università dell'Alaska. L'attività svolta dal personale INGV è prevalentemente incentrata sulla misura di profili di concentrazione di composti chimici nella media atmosfera (ad esempio H2O e O3) e del contenuto colonnare di vapor acqueo. Tali osservazioni vengono svolte mediante spettrometri operanti nelle microonde progettati e sviluppati presso l'INGV.