CICLI GLACIALI-INTERGLACIALI DI COMBUSTIONE DI BIOMASSA ARCHIVIATI NELLA CAROTA DI TALOS DOME

Le carote di ghiaccio polare registrano il passaggio da un sistema climatico naturale ad uno influenzato dall'uomo. La ricerca iniziale ha riguardato lo studio del levoglucosan nella carota di ghiaccio EPICA Dome C dimostrando un sostanziale aumento degli incendi ~ 500 anni before present, contemporaneamente all'arrivo e la diffusione dei Maori in Nuova Zelanda.
Per dimostrare se questo aumento di combustione di biomassa e dovuta inizio dell'impatto umano sul sistema climatico, o se è solo una correlazione casuale e / o un'anomalia dei cicli glaciale-interglaciale, e necessario esaminare un'altra carota di ghiaccio proveniente dall'Est dell'Antartide come la carota di Talos Dome. Conoscere quali tipi di vegetazione e stata bruciata in passato e una delle questioni in sospeso.
L'obiettivo principale di questo progetto riguarda l'analisi di livelli in tracce di composti organici derivati da biomass burning. Tali informazioni attualmente non disponibili dalla carota di Talos Dome integrandosi perfettamente con le informazioni disponibili riguardanti la chimica e la circolazione atmosferica passate. Questi dati integreranno il nostro record di attività pirica determinato dalla carota di ghiaccio EPICA Dome C. Il nostro obiettivo è rispondere alle domande:
La carota di Talos Dome dimostra un aumento della combustione della biomassa circa 500 anni BP?
Potremo determinare nuovi di tipi di biomarkers per differenziare i diversi tipi di biomassa bruciata?
Come i diversi proxies presenti nella carota di ghiaccio presentano la passata attività pirica?
Come il biomass burning è cambiato durante i cicli glaciale-interglaciale nell'emisfero australe?
Fra i risultati del progetto c'è la messa a punto di un metodo per la determinazione di 11 metossifenoli noti in letteratura come caratteristici della combustione della biomassa. Nel corso del 2016 è stato proseguito lo studio del significato ambientale dei metossifenoli determinati nel 2015 nei campioni di ghiaccio della carota di Talos Dome. Il trend di questi composti si accorda solo parzialmente all'andamento temporale del levoglucosan determinato precedentemente negli stessi campioni, rendendo difficoltosa l'interpretazione dei dati ottenuti. Recentemente lo studio dell'aersol antartico (Levoglucosan and phenols in Antarctic marine, coastal and plateau aerosols, Zangrando R. et al., Science of the Total Environment, 2016,544,606-616), il vettore di trasferimento long range, ha evidenziato per i metossifenoli una sorgente locale, che visto il sito remoto è di probabile origine marina/biogenica giustificando la parziale correlazione fra i diversi traccianti di combustione considerati.
Per tentare di individuare un possibile, concomitante apporto biologenico è stato sviluppato e validato un metodo analitico HPLC-MS/MS utile alla determinazione degli D-L amminoacidi (indicatori di produzione primaria) nei ghiaccio di Talos Dome. Cinquanta campioni di ghiaccio della carota TALDICE, che coprono un arco temporale di circa 150000 anni, sono stati preparati utilizzando circa 1 mL di ghiaccio sciolto e analizzati, contemporaneamente a rette di calibrazione preparate in acqua ultrapura e in matrice utilizzando un campione della stessa carota di Talos Dome. I dati acquisiti sono in fase elaborazione e di confronto con quelli ottenuti relativamente ai metossifenoli. L'articolo relativo a questa parte del lavoro è in corso di scrittura.
Contemporaneamente, lo studio della carota TALDICE è proseguito sotto il punto di vista qualitativo. Negli ultimi anni, nello studio qualitativo della frazione organica delle matrici ambientali, sono stati sviluppati approcci analitici basati sulla spettrometria di massa ad alta risoluzione (FT-ICR-MS e Orbitrap-MS sia con ionizzazione ESI che nano-ESI). L'impiego di strumenti chemiometrici e matematici permettono la semplificazione e l'analisi dei dati ottenuti, individuando le formule brute degli analiti. Da queste è possibile ottenere informazioni generali sulle specie chimiche presenti nella