Studio della variabilità del sistema dei carbonati in acque polari

Abstract

Dall'era preindustriale si è assistito ad un aumento esponenziale della concentrazione atmosferica di anidride carbonica (CO2). In questo contesto si inserisce “l'altro problema della CO2” ovvero quello dell'acidificazione oceanica: un aumento della CO2 atmosferica comporta anche un aumento della CO2 in acqua in relazione alla solubilità del gas, influenzata da fattori come pressione parziale, temperatura e salinità. Per effetto di questi fattori gli ecosistemi polari sono i più sensibili al problema dell'acidificazione e, di conseguenza, coloro che sperimenteranno per primi i due effetti principali sul sistema dei carbonati ossia: abbassamento del pH e del grado di saturazione del carbonato di calcio, con una serie di ripercussioni ad ampio raggio relative, ad esempio, alla circolazione oceanica ed alla rete trofica. Il progetto "ESTRO" (Effect of the eaSTern inflow of water on the ROss Sea salinity field variability) si inserisce in questo quadro complesso ed ha l'obiettivo di raccogliere e studiare, per la prima volta, i dati relativi al settore orientale del mare di Ross ed alle correnti in ingresso, al fine di caratterizzarli dal punto di vista fisico-chimico. In questa tesi riporterò i risultati ottenuti dall'analisi di parte dei campioni d'acqua raccolti durante la campagna svolta nel Mare di Ross tra il 2 gennaio e il 20 febbraio 2020 nell'ambito del PNRA (Programma Nazionale di Ricerca in Antartide). Verrà esposto quanto emerso dall'analisi del sistema dei carbonati al fine di avere una stima preliminare delle proiezioni future che l'acidificazione potrebbe comportare nella parte orientale del Mare di Ross che è, attualmente, la meno esplorata. Verranno riportati, inoltre, i risultati delle analisi effettuate su alcuni campioni di acque superficiali raccolti nell'Oceano Artico durante la campagna High North 20 (dal 20 al 28 luglio 2020), al fine di confrontare gli effetti dell'acidificazione oceanica nelle due zone polari.

Since pre-industrial era there has been an exponential increase in the atmospheric concentration of carbon dioxide (CO2). In this context, “the other problem of CO2” has been inserted, i.e. that of oceanic acidification: an increase of atmospheric CO2, in fact, also involves an increase of CO2 in water in relation to the solubility of the gas, influenced by factors such as partial pressure, temperature and salinity. As a result of these factors, polar ecosystems are the most sensitive to the problem of acidification and, consequently, those who will be the first to experience the two main effects on the carbon cycle, particularly on the carbonate system: lowering the pH and the degree of saturation of calcium carbonate (CaCO3) with a series of wide-ranging repercussions relating, for example, to ocean circulation and the trophic network. The "ESTRO" project (Effect of the eaSTern inflow of water on the ROss Sea salinity field variability) is part of this complex framework and its aim is to collect and study, for the first time, data relating to the eastern sector of the Ross Sea and the incoming currents, in order to characterize them from a physical-chemical point of view. In this thesis I will report the results obtained from the analysis of part of the water samples collected during the campaign carried out in the Ross Sea between 2 January and 20 February 2020 in the framework of PNRA (National Research Program in Antarctica). I will also highlight what emerged from the analysis of the carbonate system, in order to have a preliminary estimate of the future projections that acidification could entail in the eastern part of the Ross Sea, which is, at present, the least explored. The results of the analysis carried out on some surface water samples collected in the Arctic Ocean during the High North 20 campaign (20 to 28 July 2020) will also be reported, in order to compare the effects of oceanic acidification in the surface waters of the two polar zones.