Progetto

progetto: PNRA16_00252

   
acronimo SIDDARTA
responsabile SILVIA NAVA
ente di appartenenza INFN
descrizione
Il progetto ha lo scopo di identificare le principali aree sorgente delle polveri minerali che raggiungono Dome C (DC), East-Antarctica. L’obiettivo principale e’ lo studio degli attuali processi di origine e trasporto atmosferico di particelle crostali dalle regioni continentali intorno all’Antartide, cosi’ come valutare il possibile contributo delle aree costiere deglaciate dell’Antartide. Questo e’ rilevante nello studio delle attuali variazioni di circolazione atmosferica nell’Emisfero Sud (SH), come possibile conseguenza delle variazioni climatiche, e nel migliorare l’interpretazione delle stratigrafie delle polveri in ice core. Infatti, le condizioni invernali ed estive nelle aree interne dell’Antartide sono ritenute simulare, rispettivamente, i processi atmosferici durante i cicli glaciali e interglaciali. Mentre nelle condizioni glaciali e’ stato appurato che la principale sorgente di polveri fosse il Sud America Meridionale (SSA), le aree sorgenti di polveri per l’Antartide nei periodi interglaciali non sono state ancora ben definite, e si ipotizzano contributi significativi anche dall’Australia (AUS) e dalle aree costiere deglaciate dell’Antartide. In particolare, sarebbe importante stabilire se SSA e AUS forniscano contributi differenti nelle differenti stagioni, in conseguenza della stagionalita’ dei processi di trasporto atmosferico, come simulazione di quanto avvenuto nei differenti cicli climatici. Poiche’ l’accumulo nevoso annuo sul Plateau Antartico e’ molto basso, e’ difficile identificare un andamento stagionale delle polveri depositate sulla neve. Per tale ragione, questo progetto si propone di ottenere una completa e multidisciplinare caratterizzazione del particolato minerale nell’aerosol, attraverso un campionamento continuativo di PM10 con una risoluzione di 15 o 30 gg. Per conseguire questo obiettivo, saranno eseguite misure fisiche, geochimiche, mineralogiche e isotopiche su campioni di aerosol, neve e firn raccolti a St. Concordia (DC). Il data set cosi’ ottenuto sara’ comparato con misure simili fatte a Jang Bogo Station, Terra Nova Bay (TNB), in collaborazione con il progetto PNRA 2016 SAMEECA. La caratterizzazione geochimica e isotopica delle polveri originate nelle aree costiere deglaciate intorno a TNB permettera’ di valutare il loro possibile contributo alle polveri che raggiungono DC. Inoltre, le stesse misure saranno fatte su campioni di suolo gia’ raccolti in Patagonia e Pampas (SSA) e lungo un transetto Nord-Sud in AUS, come possibili aree sorgenti di polvere (PSA) per DC. I campioni di suolo saranno aerosolizzati e ricampionati su filtri con impattori PM10, in modo da poter comparare particelle con le stesse dimensioni di quelle campionate nell’aerosol a DC. I campioni di aerosol e di suolo aerosolizzato depositati su filtri di grande diametro (100 mm nel caso del campionamento a DC) saranno preconcentrati su supporti di minore diametro (10-25 mm). A tal scopo, dopo la loro risospensione in acqua ultrapura, verranno trasferiti su nuovi supporti in due modi: a. attraverso una semplice filtrazione; b. attraverso sublimazione e raccolta su membrana. Nel primo caso, si raccoglie solo la frazione insolubile, mentre nel secondo viene raccolta anche la frazione solubile. L’analisi della frazione insolubile permettera’ il confronto con i risultati ottenuti dalle carote di ghiaccio; quella del contenuto totale delle polveri permettera’ di ottenere ulteriori informazioni su componenti minerali facilmente solubili, come carbonati e solfati. A nostra conoscenza, e’ la prima volta che la tecnica di sublimazione e’ utilizzata per pre-concentrare le polveri in aerosol. La caratterizzazione fisica, geochimica, mineralogica e isotopica delle polveri comprende misure di composizione elementale (PIXE-PIGE), metalli principali e in traccia, incluse Terre Rare REEs (ICP-AES, SF-ICP-MS, Voltammetria), composizione isotopica di Pb e Sr (ICP-MS, MC-ICP-MS) e distribuzione dimensionale (Coulter Counter, in collaborazione con il progetto PNRA15_00231)