ISOTOPI DELL’OSSIGENO E VARIAZIONI CLIMATICHE

ISOTOPI DELL’OSSIGENO E VARIAZIONI CLIMATICHE
In atmosfera, così come nelle acque oceaniche del nostro pianeta si trovano principalmente due tipi di isotopi dell’ossigeno, O16(99,8%) e O18(0,2%).
Senza addentrarci in disquisizioni puramente tecniche, ciò che intuitivamente si capisce è che l’O18 avendo più “massa” dell’O16 abbia anche un peso maggiore.
Questo fa si che a parità di calore(“energia”) sia più facile far evaporare le molecole di O16più leggere rispetto a quelle di O18 più pesanti.
Durante i periodi caldi del nostro pianeta il bilancio idrologico è tale da mantenere invariato il rapporto tra O18 e O16 in quanto tanta acqua evapora dagli oceani, tanta ne ritorna sotto forma di precipitazioni(Fig1.A)

Fig.1 caso A)Durante fasi calde il ciclo idrogeologico è completo anche ai poli;
caso B)Durante fasi fredde, la neve che si accumula ai poli si è impoverita di O18

Diversa è la situazione nei periodi freddi(fasi glaciali), poiché una considerevole frazione di acqua evaporata a basse latitudini(ricca di O16)raggiunge i poli dove si accumula sotto forma di precipitazione nevosa creando delle calotte polari sempre più voluminose e in continua espansione(Fig 1.B)
A causa di questo accumulo di acqua ricca di O16intrappolata ai poli, la sua concentrazione negli oceani diminuisce progressivamente durante tutto il periodo glaciale per poi risalire durante una fase interglaciale che permette la fusione delle calotte e il ritorno e rimescolamento di quest’acqua ricca di O16 con quella oceanica facendo ritornare la concentrazione dell’isotopo leggero ai livelli pre-glaciali.
Grazie alla variazione di questo rapporto isotopico siamo quindi in grado di risalire e ricostruire per milioni di anni il clima terrestre e le varie fasi glaciali-interglaciali che si sono susseguite nel tempo compreso la loro intensità.
Rimane ancora un problema: dove possiamo ricavare queste informazioni e i rapporti isotopici del passato?
Ebbene esiste una classe di protozoi eucarioti ameboidi che prendono il nome di foraminiferi che fin dal tempo della loro comparsa sulla terra circa 500 milioni di anni fa invasero e invadono tutt’oggi l’ambiente marino ed oceanico adattandosi a diverse condizioni ambientali.
Durante il loro breve ciclo vitale essi sono in grado di costruirsi un guscio di carbonato di calcio(CaCO₃)utilizzando gli elementi presenti nell’ambiente in cui vivono, tra cui anche l’ossigeno marino(Fig.2). Giunti alla morte i loro gusci si depositano sui fondali andando a formare spessi strati sedimentari di calcite(calcare).

Fig.2: foraminiferi con guscio

Partendo dal presupposto che la composizione isotopica dell’ossigeno nel carbonato di calcio (CaCO₃) del guscio o dello scheletro di foraminifero è controllata essenzialmente dalla composizione isotopica dell’acqua oceanica del momento in cui si è formato, ecco quindi che andando a perforare ed estraendo carote di tali sedimenti dai fondali oceanici è possibile avere un elevato numero di strati calcarei che conservano al loro interno il rapporto isotopico dell’ossigeno marino del periodo nei quali si sono formati.
Tenendo presente che la variazione nella concentrazione isotopica dell’ossigeno è dell’ordine del (0/00) e che gli scienziati preferiscono comparare il rapporto presente nei campioni con il rapporto di una campione standard ben preciso e conosciuto come SMOW(standard mean ocean water) ecco che si giunge a questa formula da cui ricavano un valore in parti per mille detto δO18 così ricavato:

Delta può essere positivo o negativo e rappresenta la variazione in parti per mille del campione rispetto allo standard.
Grazie a questo metodo si è riusciti a ricostruire e confrontare una notevole serie storica della variazione marina del rapporto tra O18 e O16 .
Sono stati riconosciuti e classificati finora 103 stadi isotopici marini(MIS) di oscillazione delle temperature, indicati a partire dall’attuale stadio MIS_1.
Dando uno sguardo alla curva(fig.3) che rappresenta l’andamento δO18 nei sedimenti marini dell’ultimo milione di anni:

Fig.3 Curva delta O18 dell’ultimo milione di anni

e tenendo presente tutto il ragionamento fatto si giunge alla conclusione che a valori alti di δO18 corrispondono periodi freddi(glaciali), viceversa valori bassi corrispondono a periodi più caldi(interglaciali).
Grazie all’utilizzo di questa tecnica isotopica gli scienziati sono riusciti a dimostrare che tutto il recente passato geologico del nostro pianeta è stato caratterizzato da una ciclica e consistente variabilità climatica dovuta a innumerevoli cause naturali.

Arctic ice:the numbers of late winter

According to data released by the National Snow and Ice Data Center (NSIDC),the ice marine arctic  has reached on 21 March, the seasonal maximum extension amounted to 14.91 million km quadrants, a figure lower than the average of 4% (calculated on the three decades from 1981 to 2010) of 15.5 million square kilometers.

A NASA Blue Marble view of Arctic sea ice on March 21, 2014.

The maximum of this year is also the fifth lowest since 1978(the base year of measurements).

font: NSIDC and U.S.NIC

Luca Maffezzoni

Condizioni anticicloniche per tutta la settimana al nord Italia

Condizioni anticicloniche e temperature in rialzo sul nord italia nel corso della settimana.
I cieli si manterrano poco nuvolosi o nuvolosi e le temperature massime si attesteranno attorno ai 20 °C.
Martedì:
cielo parzialmente nuvoloso e temperature massime attorno ai 17 gradi.
Mercoledì:
cieli sereni o con modeste e innocue velature.temperature in rialzo con massime attorno ai 20 gradi.

Promontorio anticiclonico africano proteso sulla nostra penisola e in generale su tutto il comparto centrale del mediterraneo

giovedì:
Cielo sereno e temperature oltre i 20 gradi.Di notte possibile formazioni di banchi di nebbia e foschie.
Fine settimana:
Durante il fine settimana le temperature si manterrano appena sopra la norma e il cielo sarà variabile.probabili piogge a partire dal pomeriggio di domenica.

Luca Maffezzoni

In arrivo aria artica sul Nord Italia

In arrivo aria piuttosto fredda dal nord europa
A partire da giovedì sera comincerà ad affluire da nord aria decisamente più fredda di estrazione artica.
Nonostante il grosso del freddo rimarrà confinato al di la delle Alpi, percepiremo comunque un sensibile calo delle temperature.
Nella giornata di giovedì comincerà l’avanzata del nucleo freddo verso il nord Italia che porterà le prime nevicate sulle alpi e forti temporali in pianura per il grande contrasto termico che si verrà a creare sul nostro territorio.

Nucleo gelido ben visibile che invade l’europa centrale e parte della nostra penisola nella notte di venerdì

Venerdì mattina farà molto fresco
Si prevedono temperature sotto i 10 gradi centigradi nella mattinata di venerdì.per il resto cielo sereno anche se per tutta la giornata la ventilazione rimarrà proveniente da nord.

Sabato in arrivo nuova perturbazione
In arrivo un’ulteriore debole perturbazione che porterà piovaschi e un debole rialzo termico.
Lo scenario non è previsto in mutazione per la giornata di Domenica che si prevede uguale a quella precedente.

Meteo Nord Italia per il weekend

Durante tutto il lasso di tempo considerato si prevede un tipo di tempo instabile e a tratti piovoso tipico del periodo autunnale.

Venerdì:
Nuvoloso e coperto per tutta la giornata con locali e brevi schiarite.Possibili prime pioviggini fin dalla notte di venerdì.
Temperature massime intorno ai 16 gradi e minime attorno ai 13°C

Sabato:
Cielo coperto con pioggia intermittente durante tutta la giornata.Temperature invariate o tuttalpiù in lieve flessione

Domenica:
Cieli ancora coperti da nubi con possibili piovaschi fino al tardo pomeriggio.Temperature su valori stabili

Tempo sino a giovedì sul nord Italia

Il tempo sul nord italia si manterrà variabile nel corso del periodo considerato come spesso accade durante la stagione autunnale con temperature che si riporteranno nella media del periodo.
Lunedì:
Tempo instabile o in leggero miglioramento.temperature che oscilleranno tra i 14 e i 18 gradi.

Martedì:
cielo nuvoloso o poco nuvoloso.schiarite a tratti.temperature in aumento di 1-2 gradi.

Temperature massime previste per la giornata di mercoledì 2 ottobre dal modello LAMMA

Mercoledì:
Tempo simile al giorno precedente e temperature in ulteriore lieve rialzo.

Giovedì:
Cielo a tratti sereno a tratti coperto da nubi.Nessun rischio di piogge.temperature odierne attorno ai 20°C e notturne ai 15°C.