Ruolo del ferro e di altri elementi in tracce nel controllo dell’attività biologica e dei cicli biogeochimici nel Mare di Ross (Antartide)

Abstract

La tesi ha come obiettivo lo studio della distribuzione e della speciazione dei metalli in tracce nel Mare di Ross (Antartide), con particolare attenzione al ferro, elemento fondamentale per la produttività primaria degli ecosistemi marini polari. Il lavoro sperimentale è stato svolto nell’ambito del progetto IBIZA e ha previsto l’analisi di campioni di acqua di mare raccolti in stazioni costiere e offshore. Le concentrazioni dei metalli in tracce sono state determinate in fase disciolta e particellata mediante tecniche ICP-MS e ICP-AES. I metodi analitici sono stati validati attraverso l’analisi dei bianchi, la determinazione dei limiti di rilevabilità e l’utilizzo di materiali di riferimento certificati. I risultati hanno evidenziato una marcata variabilità spaziale e verticale dei metalli, legata alle caratteristiche delle masse d’acqua e ai processi biologici. L’analisi statistica multivariata ha permesso di individuare correlazioni tra metalli, nutrienti e parametri biologici, contribuendo alla comprensione dei meccanismi che regolano il ciclo biogeochimico del ferro nel Mare di Ross.

This thesis investigates the distribution and speciation of trace metals in the Ross Sea (Antarctica), with particular focus on iron, a key element for primary productivity in polar marine ecosystems. The study was carried out within the framework of the IBIZA project through the analysis of seawater samples collected at coastal and offshore stations. Trace metal concentrations were determined in both dissolved and particulate phases using ICP-MS and ICP-AES techniques. The analytical methods were validated through procedural blanks, detection limit evaluation, and the use of certified reference materials to ensure data accuracy and reliability. The results revealed significant spatial and vertical variability of trace metals, influenced by water mass characteristics and biological processes. Multivariate statistical analysis allowed the identification of relationships among metals, nutrients, and biological parameters, providing new insights into the processes controlling the biogeochemical cycle of iron in the Ross Sea.