Cambiamenti climatici

• Approfondire i processi che hanno regolato le variazioni climatiche a diverse scale e frequenze del passato geologico
• Mettere a punto una strategia di indagine paleoclimatica nel Mediterraneo da confrontare con il centro-Europa, le regioni polari, gli oceani
• Esaminare la variabilità climatica repentina negli ultimi 15.000 anni, in particolare negli ultimi millenni (Periodo caldo Medioevale, Piccola Età Glaciale)
• Separare gli effetti dei processi naturali e dell’impatto antropico
• Calibrare i parametri paleoclimatici con serie strumentali e archivi annuali (laghi, ghiaccio, legno)
• Quantificare la North Atlantic Oscillation mediante archivi a risoluzione decennale
• Valutare segnali climatici incorporati negli scheletri dei coralli
• Migliorare le tecniche di datazione e di analisi geochimica per la correlazione globale
• Comprendere i processi di trasferimento di composti volatili
• Costruire una cronostratigrafia su travertini e tassi di precipitazione CaCO3 in risposta a modificazioni climatiche e al flusso di CO2
• Formare una banca dati e cartografica a disposizione delle funzioni pubbliche e della diffusione/divulgazione sui temi del cambiamento climatico

• Geologici
• Biologici
• Fisici
• Chimici
• Geofisici

• Restituzione di serie temporali di parametri paleoclimatici a diverse scale spazio-temporali nel Quaternario e alla scala di lunghi intervalli del tempo geologico, ma con particolare riguardo agli ultimi 8000 anni e alle serie ad alta risoluzione
• Completamento di analisi in corso nell’ambito di diversi progetti internazionali di durata pluriennale. Preparazione e pubblicazione di articoli scientifici, volumi speciali (J. Paleolimnol., prog Eurolimpacts), di convegni internazionali (INQUA- SEQS: “Quaternary Stratigraphy and Evolution of the Alpine region ..”)
• Risultati derivanti da attività sinergiche tra i moduli cooperanti: correlazione tra eventi climatici registrati negli archivi antartici, mediterranei e alpini; sviluppo di una banca dati paleoclimatica- paleoambientale a scala nazionale
• Contributo all’attività formativa in ambito universitario nazionale e di cooperazione bilaterale; realizzazione di volumi, carte ed articoli di carattere divulgativo, costruzione di un sito web e opuscolo sul contributo della paleoclimatologia al cambiamento climatico, altri prodotti rivolti al trasferimento culturale sui temi del paleoclima e del cambiamento globale

• Impatto della variabilità millenaria del Nord Atlantico durante l’ultimo glaciale sulla vegetazione terrestre dell’Italia Settentrionale: un nuovo studio paleoecologico nell’archivio sedimentario della Pianura Friulana durante gli ultimi 215 mila anni evidenzia frequenti perturbazioni nell’evoluzione geomorfogica e forestale, sincroni con i principali eventi di accumulo di detriti trasportati dagli iceberg nel Nord Atlantico (Heinrich events) (ricerca coordinata dall’IDPA)
• Risoluzione decadale della storia paleoclimatica nei sedimenti del Tirreno Meridionale per gli ultimi 8000 anni: la stratigrafia integrata di questi depositi ha mostrato che i i sedimenti marini di piattaforma continentale registrano la transizione tra Medioeveal Warm Period e  Little Ice Age, nonchè l’intervallo di deposizione del sapropel S1 (ricerca coordinata dall’IAMC)
• Impatto delle forzanti orbitali nei mari antartici e sull’ice shelf 1 milione di anni fa: confrontando vari proxies paleontologici e geochimici è stato documentato un intervallo decisamente più caldo nel Mare di Ross durante lo stadio isotopico 31 (MIS-31), che ha precluso la formazione di sea ice ed ha detereminato il collasso del Ross Ice Shelf. Il riscaldamento conseguente collasso è stato in fase con una forte insolazione orbitale (ricerca con forte partecipazione ISMAR)
• Effetti di variazioni climatiche millenarie sull’equilibrio trofico dei laghi mediterranei durante l’Ultimo Massimo Glaciale: una nuova ricerca sull’archivio sedimentario del Lago di Monticchio tra 21 e 39 ka cal BP, che si avvale di una cronologia fine a varve e tefra, ha evidenziato oscillazioni comparate nello stato trofico lacustre e nella vegetazione terrestre, connesse con variazioni del sistema monsonico attivo nel Mediterraneo orientale (ricerca con forte partecipazione ISE)
• Individuazione di un nuovo proxy paleoclimatico: il contenuto in fosforo dell'esoscheletro aragonitico di un corallo a distribuzione quasi cosmopolita e' stato dimostrato essere correlato allo stato di fertilità della massa d'acqua. Il metodo è già stato applicato allo studio della fertilità del Mediterraneo durante il Dryas Recente (ISMAR)
• Realizzazione di due lunghe serie paleoclimatiche che coprono gli ultimi 450.000 anni in Adriatico (sondaggio Azzano Decimo, Pianura Friulana e sondaggio PROMESS1 nel medio Adriatico). Questi archivi forniscono i primi record paleoclimatici dettagliati dell’impatto degli ultimi 5 cicli glacioeustatici sul livello del mare in Adriatico, sulle trasformazioni vegetazionali, sull’equilibrio subsidenza-isostasia nel bacino padano e sul margine adriatico (ISMAR e IDPA)
• Documentazione degli effetti del riscaldamento globale sugli ecosistemi d’acqua dolce in ambiente artico, subpolare e alle medie latitudini, anche attraverso nuovi parametri come la risposta dei cladoceri (crostacei comuni in ambiente lacustre) agli stress ambientali di origine naturale e antropica. E’ stato possibile comparare il trend descritto per gli ultimi decenni con analoghe registrazioni che si estendono agli ultimi due millenni (ISE)
• Individuazione e datazione di eruzioni vulcaniche che consentono di collocare cronologicamente eventi climatici registrati nei bacini lacustri e alluvionali dell’Italia Centrale negli ultimi 500 mila anni, con particolare riguardo all’impatto dell’eruzione dell’Ignimbrite Campana (41 mila anni fa) sul clima globale e sulle popolazioni neanderthaliane (IGAG)
  
• Registrazione delle variazioni secolari del Campo Magnetico Terrestre negli ultimi 25 mila anni nel Tirreno Orientale, che estende le precedenti conoscenze (limitate agli ultimi 12 mila anni) riguardanti le variazioni secolari del CMT a scala globale e regionale (IAMC)
  
• Registrazione della biodisponibilità di ferro e di altri elementi bioessenziali nella carota di ghiaccio EPICA, per l’intervallo tra l’ultima glaciazione e l’Olocene. Questi dati contribuiscono a interpretare la bioproduttività dell’Oceano Meridionale e forniscono un robusto modello interpretativo delle brusche variazioni della CO2 occorse durante l’ultima transizione glaciale-interglaciale (IDPA)
  
• Osservazioni comparative sulle carote di ghiaccio in Antartide e in Groenlandia suggeriscono una stretta relazione tra i due emisferi relativamente alle variazioni climatiche a lungo termine (Bipolar Seesaw), che sono espressione delle variazioni nella circolazione globale atlantica. Brevi e modeste variazioni di temperatura nell'emisfero meridionale trovano un corrispondente in quello settentrionale (IDPA) 
  

• Le tecniche d’indagine di terreno spaziano da navigazione, batimetria, cartografia geologica, acquisizione e interpretazione di dati geofisici (sismica a riflessione ecc.), sistemi di carotaggio a terra e a mare, tecniche di campionamento ad elevata risoluzione stratigrafica
• Le tecniche di laboratorio: produzione di log stratigrafici di varie tipologie: sedimentologici, granulometrici, geochimici (macro e micro elementi, elementi in traccia, contaminanti naturali), geomagnetici (suscettività e sue componenti, NRM, declinazione e inclinazione magnetica), geochimici isotopici (spettrometria di massa), microscopia elettronica e microanalisi, determinazione di specie chimiche, di elementi bioattivi
• Le tecniche di datazione: geocronometriche: datazioni radiometriche (14C, Ar/Ar e K/Ar, U/Th TIMS, U/Pb), luminescenza (TL, OSL, IRSL), ESR; datazione relativa e correlazione: magnetostratigrafia, tefrostratigrafia, biocronologia, individuazione di marker paleoecologici; datazione calendariale: dendrocronologia, varve biogeniche. Alcuni dei metodi di datazione impiegati si svolgono in convenzione con laboratori esterni al gruppo dei moduli afferenti alla ricerca
• Le tecniche di paleoecologia: sostanza organica, pigmenti algali e batterici, palinologia, palinomorfi non pollinici, microcarbone, micropaleontologia marina, macropaleontologia e biosedimentologia, stato di ossido-riduzione ipolimnetico, trasparenza, produttività primaria, concentrazioni di fosforo epilimnetico. Produzione di serie temporali di stime di temperatura
• Gestione di data-base complessi, datazione con radionuclidi, GIS

I prodotti della ricerca

• Forniscono implementazione delle banche dati più diffuse in ambito paleoclimatico quali NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration), PANGEA, PEPIII; Eurocores, European Pollen Database, e il progetto nazionale CLIMEX
• Contribuiscono ad alcune importanti iniziative internazionali che si occupano di validazione e messa a punto di modelli sul clima e che sono importanti riferimenti per programmi governativi di politica ambientale (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC, Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, World Climate Research Programme, WCRP, International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change, IHDP) e per l’applicazione di Direttive Europee (ad es.: valutazione dei parametri biologici di riferimento pre- industriali dei corpi idrici)
• Forniscono la competenza paleoclimatica necessaria per la predizione tendenze climatiche regionali a medio e lungo termine e a valutare le conseguenze di variazioni climatiche in atto a scala globale e regionale