Analisi muli-proxy della carota di ghiaccio estratta dal ghiacciaio dell’Adamello: focus sulle polveri minerali

Le superfici ghiacciate del pianeta sono un archivio privilegiato di informazioni sulla storia climatica della Terra. La loro capacità di riflettere la radiazione solare (definita Albedo) è fortemente influenzata dalla deposizione di polveri minerali provenienti da diverse sorgenti, con un conseguente impatto sul budget energetico del pianeta e sulla qualità del segnale preservato nel ghiaccio. Le polveri minerali (dette dust), una volta depositate sui ghiacciai, causano l’assorbimento di maggiori porzioni della radiazione solare incidente in funzione della concentrazione, della composizione mineralogica e delle dimensioni delle particelle che le compongono. Il ghiacciaio dell’Adamello, il più profondo ed esteso delle Alpi italiane, è stato scelto come sito del progtto di ricerca ClimADA, che mira a ricostruire la storia climatica dell’arco alpino negli ultimi anni. Dal ghiacciaio è stata estratta nell’aprile 2021, nell’ambito del progetto ClimADA, una carota di ghiaccio di 224m, trasportata per la conservazione e l’analisi presso l’EuroCold Lab. (Università Milano-Bicocca), un’infrastruttura di ricerca di importanza internazionale per lo studio delle carote di ghiaccio. Per estrarre le informazioni climatiche garantendo la preservazione dell’archivio di ghiaccio, è stato utilizzato lo strumento HyIce sviluppato all’interno del DISAT e che utilizza la tecnica iperspettrale per generare immagini ad alta risoluzione in modo non distruttivo, producendo alcuni descrittori ottici come Albedo, Snow Darkening Index (SDI) e Impurity Index. Questa tecnica è in grado di descrivere rispettivamente la radiazione luminosa riflessa, l’annerimento e la presenza di impurità sulle superfici composte da ghiaccio come i ghiacciai e le coperture nevose. Ogni immagine è costruita da una matrice di riflettanza, proprietà fisica che descrive la quantità di radiazione luminosa riflessa in relazione al fascio incidente. I record così estratti per l’intera carota di ghiaccio consentono la selezione di campioni specifici, in cui si prevede la presenza di impurità grazie ad un aumento di SDI e Impurity Index. Si effettuano pertanto analisi microfiche usando un Coulter Counter Multisizer 4e, ottenendo distribuzioni differenziali dimensionali per indagini granulometriche e di concentrazione per diverse caratteristiche del ghiaccio: layer di dust, lenti di ghiaccio e porzioni ricche di bolle d’aria. I risultati mostrano che nelle regioni in cui i descrittori evidenziano la presenza di dust, l’analisi microfisica mostra alte concentrazioni di particelle nel range 1 − 30 𝜇𝑚. Inoltre, si osservano concentrazioni di molto inferiori nelle regioni con lenti e bolle, caratterizzate da albedo maggiore. Sui campioni di dust, si effettuano ulteriori misure con un X-Ray Diffractometer (XRD), sempre presso il DISAT, per ottenere una caratterizzazione mineralogica qualitativa. I pattern di diffrazione rilevano vari minerali da trasporto locale e sorgenti più distanti, come il deserto del Sahara. L’estrazione di una curva calibrata in concentrazione fornirà previsioni su ulteriori layer di dust senza dover fondere campioni aggiuntivi di ghiaccio. Nel futuro, si proseguiranno le analisi iperspettrali e i corrispettivi studi su layer di dust per generare una stratigrafia completa dell’intera carota di ghiaccio, con l’aggiunta di misure Raman e di microscopia iperspettrale.