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Next generation analysis of the oldest ice core layers

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Un nuovo modo di studiare carote di ghiaccio molto vecchie

Sepolta in profondità sotto strati di ghiaccio antartico giace una ricchezza di informazioni che potrebbero aiutarci a capire meglio i cambiamenti climatici. Per accedere a queste informazioni, un ricercatore dell’UE ha presentato un nuovo metodo per eseguire e analizzare misurazioni delle carote di ghiaccio.

Cambiamento climatico e Ambiente

La chiave per prepararsi a un futuro definito dai cambiamenti climatici sta nel comprendere il passato. Ma cosa succede se quel passato è sepolto in profondità sotto strati di ghiaccio antartico? «Le carote di ghiaccio antartico sono un archivio unico, che ci permette di studiare le variazioni climatiche del passato associate alla temperatura e alla circolazione atmosferiche, nonché le concentrazioni di gas a effetto serra risalenti a centinaia di migliaia di anni fa», afferma Pascal Bohleber, ricercatore presso l’Università Ca’ Foscari di Venezia. Per decifrare la parte più antica di una carota di ghiaccio è necessario studiare gli strati più profondi della stessa. Con il sostegno del progetto GOLD-ICE, finanziato dall’UE, Bohleber, un borsista del programma Marie Skłodowska-Curie, si prefigge di raggiungere proprio tale obiettivo. «Con questo progetto, ho puntato a un nuovo modo di approfondire i segnali paleoclimatici in precedenza non sfruttati che sono conservati negli strati profondi altamente sottili di carote di ghiaccio antartico», aggiunge.

Dimostrare il potenziale della LA-ICP-MS

Sulla base del loro unico insieme di informazioni paleoclimatiche, le carote di ghiaccio antartico potrebbero fornire un importante pezzo mancante del puzzle del clima, la causa della cosiddetta transizione del Pleistocene medio. «Sappiamo che questo periodo, verificatosi circa 1,2 milioni di anni fa, vide una riorganizzazione delle migrazioni periodiche dai climi caldi a quelli freddi», spiega Bohleber. «Ciò rappresenta un cambiamento fondamentale nelle dinamiche del nostro sistema climatico e il ghiaccio antartico può darci la chiave per capire quale sia stata la causa.» Una sfida particolare per questa operazione è rappresentata dal fatto che il ghiaccio diventa sempre più sottile quanto più profondo è il foro, rendendo difficile l’individuazione dei segnali paleoclimatici. Poiché la tecnologia attuale non fornisce il necessario livello di dettaglio, la domanda relativa a una soluzione ad alta risoluzione per eseguire misurazioni delle carote di ghiaccio è in crescita. Un concorrente principale è la spettrometria di massa con plasma accoppiato induttivamente e ablazione laser (LA-ICP-MS, Laser-Ablation Inductively-Coupled Plasma Mass Spectrometry). Ciò che differenzia questa tecnica di analisi glacio-chimica micro-distruttiva ad alta risoluzione è che il suo laser è in grado di rimuovere pochi decimi di microlitri di ghiaccio dalla superficie. «Il progetto GOLD-ICE mira a dimostrare ulteriormente il potenziale della LA-ICP-MS per l’analisi delle carote di ghiaccio, aprendo la strada al suo utilizzo in tali progetti di nuova generazione concernenti le carote di ghiaccio, come l’iniziativa Beyond EPICA Oldest Ice Core dell’UE», osserva Bohleber.

Missione compiuta

Il progetto è riuscito a far progredire la LA-ICP-MS come una potente tecnica per produrre immagini della composizione del campione chimico con risoluzione su scala micron e su aree relativamente grandi. Bohleber ha inoltre adattato questo imaging chimico d’avanguardia alle esigenze specifiche richieste dallo studio delle carote di ghiaccio, tra cui la possibilità di guardare la stratigrafia chimica in 2D in ghiaccio profondo. «Ora abbiamo una migliore comprensione in merito all’origine fisica dei segnali delle carote di ghiaccio LA-ICP-MS, il che contribuirà a evitare errori di interpretazione e, pertanto, costituisce un grande passo verso lo sfruttamento di tutte le potenzialità di questa tecnologia», afferma Bohleber. «In altre parole, l’obiettivo generale del progetto GOLD-ICE è stato raggiunto, nel bel mezzo di una pandemia, e sono estremamente contento di questo risultato.» Il progetto ha inoltre permesso a Bohleber di costruire una rete con la European ice core community, e attraverso queste connessioni il lavoro svolto durante il progetto GOLD-ICE promette di ricoprire un ruolo importante nell’iniziativa Beyond EPICA. Gli è stato inoltre assegnata un’ulteriore borsa di ricerca Marie Skłodowska-Curie e sta cominciando a lavorare su un nuovo progetto finanziato dall’UE che rappresenta il prossimo passo verso l’utilizzo della LA-ICP-MS nello studio delle carote di ghiaccio.

Parole chiave

GOLD-ICE, carote di ghiaccio, Antartide, cambiamenti climatici, gas a effetto serra, paleoclimatico, LA-ICP-MS, Beyond EPICA

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