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H2020

ACCELERATE — Risultato in breve

Project ID: 703625
Finanziato nell'ambito di: H2020-EU.1.3.2.
Paese: Grecia
Dominio: Società, Cambiamento climatico e Ambiente

Le conchiglie forniscono dati climatici e archeologici

Gli scienziati possono accedere a informazioni finora nascoste all’interno dei resti di conchiglie raccolti fra antichi rifiuti di cibo umano, per fornire un’immagine molto più dettagliata di climi e popolazioni passate.
Le conchiglie forniscono dati climatici e archeologici
Durante il loro ciclo vitale, i molluschi marini costruiscono una conchiglia di carbonato di calcio, la cui composizione è influenzata dall’ambiente esterno. A loro volta, chiuse all’interno della composizione della conchiglia, ci sono informazioni climatiche altamente dettagliate. Gli archeologi che studiano i detriti di conchiglie di antichi insediamenti, conosciuti come sambaquì, possono ricostruire i cambiamenti passati del clima e acquisire conoscenze sullo sfruttamento delle risorse costiere da parte delle popolazioni umane.

In tutto il mondo si trovano depositi di conchiglie lasciati dall’attività umana, risalenti a oltre 160 000 anni fa. Tuttavia, le informazioni vitali che contengono sono praticamente inaccessibili poiché ci si affida ancora a tecniche di laboratorio costose e laboriose. Dal momento che i finanziamenti e la forza lavoro di solito scarseggiano, gli studi attuali tendono a basarsi su campioni di piccole dimensioni non rappresentative, da cui deriva una mancanza di solidità e comparabilità fra diversi insiemi di dati.

L’analisi con il laser dà risultati rapidi

Il progetto di Orizzonte 2020 ACCELERATE, finanziato dall’UE, ha affrontato queste difficoltà sviluppando una tecnica veloce e praticamente gratuita per analizzare le informazioni climatiche nei resti di conchiglie. Gli scienziati hanno usato la spettroscopia LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) per ricavare le informazioni conservate nella composizione elementare di carbonati all’interno delle conchiglie di molluschi marini e hanno stabilito un approccio standardizzato per applicare questa tecnica ai depositi costieri di sambaquì.

I sambaquì costieri sono diffusi in tutto il mondo e possono avere le dimensioni di una casa o misurare addirittura diversi chilometri, perciò rappresentano un archivio climatico potenzialmente enorme, cui gli scienziati finora non erano in grado di accedere in maniera significativa. «Oltre alle informazioni climatiche ed ecologiche ricavabili dalle conchiglie stesse, i sambaquì conservano estremamente bene anche artefatti archeologici e sepolture umane grazie all’ambiente chimico fornito dal carbonato delle conchiglie», afferma il ricercatore dott. Niklas Hausmann.

La LIBS usa gli impulsi laser per fornire analisi chimiche rapidissime in situ, rilasciando i dati in frazioni di secondo. «Conoscere subito i risultati invece che aspettare un giorno o una settimana significa poter controllare velocemente i dati e ripetere le analisi, se necessario», spiega il dott. Hausmann. «Si possono testare nuove strategie di campionatura e si tratta di una tecnica non distruttiva, perciò non si corre mai il rischio di restare senza materiale campione.»

Campioni più grandi, risultati migliori

Le analisi rapide hanno permesso ai ricercatori di campionare in due dimensioni e mappare completamente le informazioni delle conchiglie, rendendo possibile un’analisi dei cambiamenti dei dati in tutte le parti della conchiglia invece che solo in una zona ridotta. «In generale, usare le mappe ha aumentato la solidità delle nostre interpretazioni consentendo ai ricercatori di dare un senso a informazioni climatiche precedentemente poco comprese», sostiene il dott. Hausmann.

Grazie a insiemi di dati più grandi ACCELERATE permette anche di analizzare come i cambiamenti sub-annuali dell’ambiente possono avere un impatto sulla fauna costiera, rivelando in maniera più completa le condizioni estreme a livello stagionale. «Un’estate molto calda, ad esempio, può essere sufficiente per distruggere grandi popolazioni, ma sarebbe invisibile in una registrazione climatica annuale. Inoltre, un aumento delle dimensioni dei campioni significa che si possono osservare gli impatti climatici su intere popolazioni invece che su un solo animale. Sono spesso gli animali più deboli a soffrire di più, ma sono anche quelli sottovalutati dagli studi, perché la dimensione dei loro campioni è ridotta», precisa il dott. Hausmann.

Keywords

ACCELERATE, conchiglie, clima, sambaquì, spettroscopia LIBS