Gruppo di Lavoro: La combriccola
In cosa consiste lo strato di “antigelo” presente nei pesci?
Le acque costiere dell’Antartide hanno una temperatura costante di –1,87 °C, un valore all’equilibrio tra quella del ghiaccio e quella dell’acqua. Nel plasma dei pesci antartici sono presenti delle sostanze che agiscono da antigelo impedendo al sangue di congelare a queste basse temperature: sono proteine particolari, dette glicoproteine, cioè proteine a cui sono legate molecole di carboidrati (zuccheri). Queste glicoproteine intrappolano le molecole d’acqua dei cristalli di ghiaccio appena questi si formano impedendo quindi al cristallo di crescere e di congelare il liquido. Praticamente i glicopeptidi impediscono il congelamento in maniera non colligativa, ma aderendo per adsorbimento ai cristalli di ghiaccio in formazione ed impedendone la crescita.
Sei mesi ininterrotti di giorno (notte) hanno influito sull’adattamento degli animali?
In Antartide esiste il fenomeno della "notte polare": a causa dell'inclinazione dell'asse terrestre man mano che ci si avvicina al polo la durata della notte, durante l'inverno, si allunga talmente che il sole a un certo giorno scende sotto l'orizzonte e non risale se non molto tempo dopo. Al contrario, durante l'estate, il sole non scende mai sotto l'orizzonte e il polo è sempre illuminato. Durante la “notte polare” le temperature variano da -90 °C nelle zone interne a -30 °C sulle coste; durante l’estate le cose migliorano: si hanno temperature anche di -30 °C nelle zone interne e 0 °C sulle coste.
Perché si trovano muschi solo sulle coste?
Il fattore più importante per lo sviluppo della vegetazione è la presenza di acqua allo stato liquido. La vegetazione antartica è costituita principalmente da piante basse, quali muschi, licheni e funghi; ci sono in totale 100 specie di muschi, dalle 300 alle 400 specie di licheni e circa 20 specie di macrofunghi. La più grande diversità di specie si è trovata lungo la costa occidentale della penisola antartica dove il clima è generalmente più caldo e più umido che nelle zone interne del continente. I licheni si possono trovare nascosti in fenditure dove si raccoglie la neve e dove la scarsa luce solare è più abbondante.
E’ vero che è stata scoperta una spugna carnivora?
L'Antartide nasconde creature strane e misteriose, dalle spugne carnivore ai vermi nuotatori. Le spugne carnivore sono state trovate a più di 6.000 metri di profondità.
Gruppo di Lavoro: Walani
Perché viene scelto sempre il mese di ottobre per osservare le variazioni nel buco dell’ozono?
La presenza dei vari inquinanti prodotti dall’uomo ha profondamente alterato i naturali meccanismi di formazione e degradazione dell’ozono stratosferico. Nella media e bassa stratosfera è evidente l’azione di una forte corrente circumpolare chiamata vortice polare: questo vortice isola le grandi masse d’aria posizionate sopra il polo che per l’assenza dei raggi solari e per la mancanza di scambi termici con altre masse d’aria diventano sempre più fredde.
Quando la temperatura raggiunge gli 80 °C sotto lo zero si formano delle nubi di acido nitrico triidrato e di acqua ad alto contenuto di acido nitrico (normalmente presente in fase gassosa) chiamate nubi stratosferiche polari (PSC, Polar Stratospheric Clouds). Queste nubi costituiscono la superficie ideale per la formazione una serie di reazioni che comporta la degradazione dei vari composti di degradazione dell’ozono e la liberazione di molecole biatomiche di Cloro (Cl2) e Bromo (Br2).
All’insorgere della primavera australe (ottobre-novembre) l’azione dei raggi del sole provoca la dispersione delle nubi stratosferiche polari e la scissione delle molecole biatomiche di cloro e bromo in singoli atomi altamente reattivi. L’improvvisa comparsa e liberazione di questi atomi provoca l’inizio di una catena di reazioni catalitiche che comporta la degradazione dell’ozono e la comparsa del cosiddetto “buco dell’ozono”. Gli atomi di cloro o bromo agiscono come catalizzatori, combinandosi a ripetizione con molecole di ozono e formando una molecola di ossigeno e un monossido (ad es. Cl+O3 —> O2+ClO). Il monossido si combina poi con un atomo di ossigeno liberando ossigeno molecolare e un atomo dell’alogeno che ricomincia il processo (ClO+O —> O2+Cl). Con questo ciclo ripetitivo un singolo atomo di cloro o bromo può distruggere centinaia di molecole di ozono prima di venire neutralizzato (da sostanze come il metano, il perossido di idrogeno o l’idrogeno molecolare).
E’ bene sottolineare che l’azione degli ODS si verifica dovunque nella stratosfera, seppure in maniera meno vistosa, perché l’azione dei raggi solari stratosferici comporta sempre la liberazione degli atomi di cloro e di bromo che fungono da catalizzatori nella degradazione dell’ozono.
Con il carotaggio, oltre all’inquinamento da piombo, quali elementi sono stati individuati? Con quali conseguenza sull’Antartide?
Oggi si è scoperto che è possibile prelevare carote di ghiaccio nei ghiacciai e nelle calotte glaciali, queste carote forniscono indicazioni sull' evoluzione delle condizioni climatiche della Terra dall'epoca attuale fino all'inizio del Pleistocene.
Le sostanze chimiche di interesse sono sostanze organiche di:
L’Antartide è un sito ideale per la misurazione della concentrazione dei gas: i ghiacciai di alta quota e le calotte polari conservano informazioni utili sulla composizione dell’atmosfera nel passato. Gli strati di neve che si depositano nel corso degli anni conservano numerose sostanze chimiche raccolte nell’aria ed inglobate nel manto nevoso.
L’analisi di questi “archivi di ghiaccio” specie in Antartide, con uno spessore di circa 3 km, permette di risalire a dati fino a 500.000 anni fa. In Antartide la concentrazione di piombo nella neve degli anni quaranta era già circa 10 volte superiore a quella del ghiaccio di alcune migliaia di anni fa. Più recentemente alcuni studi hanno dimostrato che anche nella neve dell’Antartide la concentrazione del piombo ha subito nel corso
degli anni ’80 una rapida diminuzione, a testimonianza del fatto che la riduzione del contenuto di tale metallo tossico nelle benzine ha portato un sensibile miglioramento della qualità dell’aria a livello planetario.
E’ stato fatto qualcosa per ridurre il buco dell’ozono?
In Italia una legge del 1993 stabilisce le norme riguardanti l’uso delle sostanze nocive per lo stato d’ozono e, in accordo con le normative dell’Unione Europea, ha fissato per il 1999 la cessazione dell’utilizzo dei clorofluorocarburi nei prodotti industriali.
Dopo una riduzione di concentrazione di CFC nella troposfera, si può oggi osservare un lento declino della concentrazione di CFC, con conseguente progressivo recupero dell’ozono stratosferico.
Oltre ai CFC quali altri gas contribuiscono all’effetto serra?
Il vapore acqueo e l'anidride carbonica (CO2) nell'atmosfera danno origine a un effetto serra naturale, senza il quale la superficie della terra sarebbe all'incirca di 33 °C più fredda di quanto è attualmente (IPCC, 1990). Altri gas importanti che contribuiscono all'effetto serra sono il metano (CH4), il protossido di azoto (N2O) e i composti alogenati quali i CFC e i perfluorocarburi (PFC).
In base ad alcuni studi sull’effetto dell’inquinamento, quali sono le previsioni per il futuro?
La soluzione più semplice consiste nel consumare meno carbone, petrolio o benzina. Ciò significa che dobbiamo scaldare un po' di meno le nostre case, usare un po' di meno le nostre macchine, far lavorare un po' di meno le industrie e così via. In sostanza vuol dire rinunciare a un po' del nostro benessere e delle nostre comodità. Nonostante tutti gli appelli in tal senso nessun governo al mondo è stato capace di prendere delle iniziative serie e incisive in questo campo.
Un'altra soluzione è nello sviluppo tecnologico: si stanno studiando fonti alternative di energia rispetto al petrolio (fusione nucleare, geotermia, energia eolica ecc.), si stanno costruendo automobili con consumi sempre più ridotti, i sistemi di riscaldamento delle nostre case sono sempre più efficienti e così via. Fino ad oggi però tutti i miglioramenti tecnologici hanno prodotto risultati trascurabili se confrontati con l'enorme aumento complessivo dei consumi ; cioè, è vero che un'automobile oggi è meno inquinante di ieri, ma poiché il loro numero è aumentato di molto, il risultato finale è che l'inquinamento aumenta continuamente.
Gruppo di Lavoro: Friends
Vengono aggiornati spesso gli equipaggiamenti per le uscite sul territorio?
Gli equipaggiamenti sono sempre “aggiornati”, cioè ogni anno vengono controllati e manutenuti e dove c’è bisogno sostituiti con dei nuovi.
Ci sono differenze tra i mezzi per lo spostamento sul ghiaccio attuale e quello del passato ?
In Antartide muoversi è un problema, quindi ci si sposta solo per necessità. Ci si muove via terra o via cielo. I mezzi aerei sono aerei ed elicotteri. I primi vengono usati per coprire distanze lunghissime, come ad esempio dalla Nuova Zelanda all'Antartide, oppure medie, come quelle che ci sono tra le basi presenti all'interno del continente antartico. L'elicottero viene usato solo per coprire brevi distanze, fino ad un massimo di poche centinaia di Km. Spostarsi via terra è ancora più difficile. Non ci sono strade, ma solo piste su ghiaccio e la velocità dei mezzi non supera mai i 50 Km/h. Le caratteristiche e pittoresche mute di cani da slitta non si usano più. Infatti è stato stabilito che in Antartide non si possano portare animali vivi, per evitare di contaminare l’ambiente con eventuali microbi, virus o parassiti portati dagli animali.
Quanto e’ possibile rimanere all’aperto?
L'impatto della temperatura sul fisico umano è notevole: l'autonomia di cammino si riduce drasticamente, le energie si consumano con maggiore rapidità, il respiro si fa affannoso; le estremità del corpo sono in continuo pericolo di congelamento, se non adeguatamente protette. La normale respirazione va controllata con attenzione: espirazioni profonde e repentine possono causare danni a carico dei polmoni, per cui è necessario schermare la bocca per "riscaldare” anche di poco l'aria in ingresso. Quando si va all’aperto si osservano alcune regole fondamentali. Quando ci si allontana si va sempre almeno in due persone in modo che ci si possa dare una mano e qualunque cosa succeda ci sia una persona in grado di chiamare aiuto. Anche se il sole splende, bisogna ricordarsi che raramente la temperatura raggiunge gli 0°; spesso la temperatura è più bassa e quindi lavorando all’aria aperta ci si raffredda, in special modo se si devono compiere lavori in cui bisogna stare fermi.
Ci sono basi o postazioni intermedie strategiche per gli spostamenti lunghi?
Si, le basi in Antartide sono sempre pronte a dare supporto ai voli degli aerei che sorvolano il continente per scopi scientifici e/o per spostamento di personale. Nei tratti dove non ci sono le basi ci sono delle postazioni intermedie tra una base e l’altra dove vi è carburante a sufficienza, perché continuamente rifornito, e una pista per l’atterraggio del Twin Otter (tipo di velivolo molto utilizzato per gli spostamenti).
Come sono organizzate le abitazioni?
Come abitazioni sono presenti solo basi militari e centri di ricerca. La base è formata da un corpo centralein cui ci sono gli alloggi per il personale;nello stesso edificio ci sono ovviamente i bagni (con docce e acqua calda), la sala mensa e la cucina, un piccolo bar e una prima serie di laboratori. Al piano superiore ci sono altre camere, la sala di gestione delle apparecchiature informatiche, la sala con i computer a disposizione del personale, la biblioteca, una sala di raduno per riunioni, la sala radio, una sala con attrezzature per i geologi e gli uffici di “comando”. C’è la segreteria, l’ufficio del capo base, del capo spedizione e, su un livello ancora superiore c’è la sala operativa, dove i responsabili coordinano le varie operazioni che si svolgono intorno alla base e controllano lo svolgimento di tutte le attività che possono essere fatte anche a centinaia di chilometri di distanza.
All’esterno ci sono 2 grossi capannoni che contengono l’officina per tutti i veicoli, la falegnameria e il magazzino dove sono presenti i “ricambi” per il funzionamento della base. All’esterno vi è anche un’altra serie di container, usata come magazzini. L’energia elettrica viene fornita da alcuni moto generatori che funzionano in modo alterno in modo che ci sia sempre una riserva in caso di emergenza . Il calore per l’acqua calda e per il riscaldamento viene invece fornito da una centrale termica. Vi sono poi il potabilizzatore, perché l’acqua potabile viene fornita prendendo l’acqua di mare e distillandola, l’inceneritore e il depuratore in modo che le acque sporche che si producono nella base vengano pulite prima di essere rimesse in mare. distanza di sicurezza, ad alcune centinaia di metri, sono collocati grossi serbatoi di combustibile che consentono alla base di funzionare.
Gruppo di Lavoro: Gli Ipocondri
Che caratteristiche deve avere un telescopio per essere usato in condizioni cosi’ estreme?
L'Antartide offre condizioni ambientali ideali per poter effettuare osservazioni astronomiche nell'infrarosso, infatti le condizioni atmosferiche sono estremamente favorevoli alle osservazioni astronomiche, soprattutto nell'infrarosso inoltre le precipitazioni sono molto scarse (10 cm all'anno), i venti assenti o deboli e sempre provenienti da Sud. Il cielo pertanto è quasi sempre sereno, l'atmosfera limpidissima e non turbolenta.
Un telescopio in quel luogo opererà in un ambiente paragonabile a quello della Stratosfera e quindi in uno stato intermedio tra terra e spazio, con il vantaggio, però, che il suo funzionamento non sarà limitato nel tempo, come avviene per tutti i satelliti infrarossi. Gli inconvenienti sono solo due ma piuttosto pesanti: l'isolamento in un deserto di ghiaccio con la consapevolezza che entro un raggio di almeno 1200 chilometri non c'è alcun essere vivente, e la bassa temperatura, (da circa -30 °C d'estate, a circa -80 °C d'inverno).
Come si può fare astronomia quando ci sono 6 mesi di luce ininterrotti?
Risponde: ERIC FOSSAT (padre dell'Astronomia in Antartide)
Prima di tutto se ci sono 6 mesi di luce, ci sono anche 6 mesi di notte, in totale il risultato, il numero di notti, è uguale.... Infatti a Concordia, non ci sono 6 mesi di notte perché siamo a 15 gradi del polo Sud, e questo fa già una differenza importante. Ci sono 3 mesi di luce, 3 mesi di notte e 6 mesi di situazione abituale, con giorno e notte e finalmente è più un vantaggio che un problema. Si possono osservare le stelle durante i 6 mesi senza interruzione, e si può osservare il sole durante gli altri 6 mesi. E adesso, coi telescopi moderni che fanno osservazioni anche in luce invisbile (infrarosso), si possono anche osservare le stelle di giorno. Questo e il primo vantaggio di Concordia, perche il cielo e molto più puro di tutte altri posti, e questa "luce invisibile" e molto meglio visibile qui.
Quali sono i fenomeni, oltre alle aurore, che avvengono solo in Antartide?
Risponde: ERIC FOSSAT
Suggestivi sono anche gli " halo ", anelli luminosi intorno al sole (paraelio) o alla luna (paraselene), i quali danno l'illusione di vedere contemporaneamente tre soli e tre lune sulla stessa linea. Si osserva più spesso quando gli astri sono vicini all'orizzonte e l'immagine vera è quella al centro. Sono dovuti ad effetti particolari di rifrazione della luce, per la presenza di particelle di ghiaccio sospese nell'atmosfera.
Unico è il fenomeno del "white-out", la cui origine è tutt'ora sconosciuta. Provoca una temporanea incapacità di percepire la profondità nello spazio, in assenza completa d'ombre. Tutto appare indefinito e chiaro e gli oggetti scuri sono visibili ma non se ne riesce ad apprezzare la distanza.
Piuttosto frequenti sono anche i miraggi. Sono causati da specifiche condizioni di rifrazione luminosa, determinate dalla sovrapposizione di strati d'aria calda e fredda nell'atmosfera.
Quali particolari costellazioni, oltre alla croce del sud, si vedono dall’Antartide?
Risponde: ERIC FOSSAT (padre dell'Astronomia in Antartide)
Si vedono tutte le constellazioni dell'emisfero sud. E da Concordia, si può anche vedere una parte dell'emisfero nord, al massimo fino ai 15 gradi dell’emisfero nord perché qui a Concordia, siamo a 15 gradi dal polo.
