Spatial and temporal (intra- and inter-annual) evolution of the chemical composition of the aerosol in the Victoria Land (Antarctica) in relation with local and long-range transport processes.

Le deposizioni atmosferiche (tipicamente, deposizioni secche di particelle sulla superficie della neve, deposizioni umide con neve o cristalli di ghiaccio e deposizioni occulte tramite nebbia e foschia) sono i processi più importanti attraverso i quali gli inquinanti atmosferici (polvere, particolato contenente metalli pesanti, idrocarburi policiclici aromatici, diossine, furani) vengono rimossi e trasferiti agli ecosistemi terrestri e acquatici.

Lo studio dei processi di deposizione atmosferica, importanti per comprendere il destino e la distribuzione degli inquinanti organici e inorganici nei diversi ecosistemi, è stato per lungo tempo un argomento di minore importanza rispetto al monitoraggio diretto dell'aria, per valutare la qualità dell'aria ambientale e i rischi per la salute umana. Negli ultimi anni, l'estrema versatilità dei nuovi strumenti analitici, lo sviluppo di nuovi collettori e di nuove metodologie analitiche e statistiche hanno permesso di utilizzare le informazioni sulle deposizioni atmosferiche per valutare l'impatto di diversi inquinanti su molti comparti ambientali e per effettuare l'attribuzione delle fonti ai siti recettori a lunga e breve distanza dalle fonti.

In generale, le deposizioni atmosferiche sono soggette a notevoli variazioni spaziali e temporali, essendo governate da fattori meteorologici (velocità del vento, umidità relativa), dimensioni e forma delle particelle atmosferiche e caratteristiche morfologiche dell'area studiata. Per tutti questi motivi, sono necessarie osservazioni a lungo termine (con raccolte frequenti per sito) in molti punti di studio per ottenere una valutazione affidabile della distribuzione spazio-temporale e dei flussi di deposizione delle sostanze di interesse climatico e ambientale trasportate nell'atmosfera.

A causa della sua distanza dai continenti (dove dominano fonti locali come la polvere trasportata dal vento, le emissioni biogeniche dal suolo e dalla vegetazione o le emissioni antropogeniche), l'Antartide è un sito ideale per valutare le tendenze delle deposizioni atmosferiche di diverse sostanze, in particolare gli elementi in traccia e i costituenti principali, sia a livello regionale che globale, attraverso studi a lungo termine.

Oltre ai costituenti principali, sono state effettuate solo poche misurazioni di elementi in traccia nei campioni di aerosol antartici. Tuttavia, la comunità scientifica ha recentemente riconosciuto la necessità di studi a lungo termine sulla composizione chimica dell'atmosfera, con particolare attenzione al contenuto di elementi in traccia, a causa delle loro potenzialità di essere utilizzati come traccianti di diverse fonti di emissione. Infatti, oltre ai ben noti Na, Mg, K e Ca come marcatori delle sorgenti primarie di aerosol marino, o ai solfati e all'ammonio utilizzati per individuare le sorgenti biogeniche marine, diversi elementi in traccia (Al, La, Ce, Nd) possono essere impiegati come validi indicatori degli apporti crostali (ad esempio suoli o polveri minerali). Inoltre, metalli come As, Pb, Cd, Cr e Ni sono traccianti dell'inquinamento antropogenico, in relazione alle emissioni atmosferiche.

L'obiettivo di questo progetto è quello di condurre uno studio sinergico e integrato sull'evoluzione intra- e inter-annuale delle deposizioni atmosferiche di diversi elementi in traccia e costituenti principali, di interesse climatico e ambientale, nella regione della Terra Vittoria, al fine di ampliare le conoscenze sulla composizione chimica dell'aerosol (finora spazialmente limitata a pochissime aree dell'Antartide) e di stabilire potenziali differenze tra contributi continentali e costieri.

Le deposizioni atmosferiche saranno campionate utilizzando collettori bulk (costituiti da un imbuto in polietilene collegato a una bottiglia dello stesso materiale) che consentono di raccogliere polveri depositate, neve (o ghiaccio) fusa, impurità solubili disciolte nelle precipitazioni, sostanze insolubili depositate per gravità o per successivo impatto con la superficie interna dell'imbuto (e poi lavate dalla neve nella bottiglia), nonché particelle insolubili fatte depositare dall'attività estrattiva delle precipitazioni atmosferiche. I bulk collector saranno posizionati in prossimità di siti antartici continentali e costieri corrispondenti alla complessa rete di stazioni meteorologiche che fanno parte dell'Osservatorio Meteo-climatologico del PNRA.

I dati sui flussi deposizionali saranno confrontati con i valori stimati indirettamente dall'analisi delle carote di neve e di ghiaccio raccolte in passato. Il confronto con i risultati ottenuti dal particolato (PM10) campionato con impattatori ad alto volume sarà effettuato in un sito noto per lo studio antartico dell'aerosol (Campo Faraglione), situato a 3 km dalla stazione italiana M. Zucchelli.