AP1 - Cambiamenti Globali e cicli biogeochimici: dinamiche, impatti e mitigazione

AP1 - Cambiamenti Globali e cicli biogeochimici: dinamiche, impatti e mitigazione

AP1 - Cambiamenti Globali e cicli biogeochimici: dinamiche, impatti e mitigazione

Gli obiettivi dell'Area Progettuale

L’obiettivo generale è quello di integrare in modelli complessi (Earth System Models) i processi fisico-chimico-biologici e geologici e la dinamica dei sistemi ecologici alle diverse scale spaziali e temporali di interesse. Obiettivo di più lungo respiro è invece l’integrazione dei risultati con le competenze attinenti alle scienze sociali ed economiche, presenti in altri Dipartimenti e in altri Enti e Università, passo necessario per fornire le risposte richieste dai policy maker e dalla società.

Obiettivi scientifici:

  • studio dei cambiamenti globali nel Sistema Terra e nelle sue componenti, della dinamica e della predicibilità del clima, sviluppo ed implementazione di modelli climatici, ricostruzioni paleoclimatiche e geocronologia;
  • osservazione dei cambiamenti nella composizione dell'atmosfera ed interazione qualità dell’aria (e salute) clima;
  • interazione biosfera-geosfera-oceano;
  • analisi dei cicli biogeochimici di carbonio, azoto, zolfo, boro, fosforo e metalli in traccia nelle loro componenti atmosferiche, acquatiche, oceaniche, del suolo, della biosfera, del mantello e della crosta terrestre;
  • analisi del ciclo dell'acqua e dei regimi di precipitazione liquida e solida, risposta dei ghiacciai e della copertura nevosa, delle acque superficiali e delle falde acquifere, componente marina;
  • analisi degli impatti associati ai cambiamenti globali in aree remote ed antropizzate e in hot-spots climatico–ambientali (Mediterraneo, aree polari, montane e costiere, megacities, foreste, zone aride, zone umide, laghi, suoli);
  • effetti dei cambiamenti sulla biosfera e sugli ecosistemi marini e di transizione, terrestri e acquatici, sulla dinamica degli oceani e della superficie terrestre;
  • supporto allo sviluppo di strategie di mitigazione e di adattamento ai cambiamenti globali;
  • eventi estremi nel sistema accoppiato oceano-atmosfera;
  • contaminazione ambientale.

Rilievo

Il rilievo dell'Area Progettuale

Le attività dell’uomo stanno cambiando l’ambiente del Pianeta in modo profondo e in alcuni casi irreversibile. I cambiamenti a scala planetaria (cambiamenti globali) sono dovuti non solo all’immissione di materiale inquinante nell’ambiente, ma anche ai cambiamenti nell’uso del territorio, alla perdita di habitat e alla alterazione della biodiversità. L’intervento umano sta avvenendo a una velocità così elevata da causare profondi cambiamenti agli ecosistemi ed ai processi che li regolano e dai quali dipendono il clima e la stessa vita sulla Terra.
Studiare i cambiamenti globali significa valutare, tramite modelli e misure sperimentali, le alterazioni dovute a cause naturali ed antropiche, che influenzano il funzionamento del Sistema Terra e prevederne gli effetti sull’ambiente, il clima, gli ecosistemi, la biodiversità e sulla nostra società. I cambiamenti globali sono molto più del solo cambiamento climatico e non riguardano solo gli aspetti dinamici e biogeochimici, ma anche quelli socio-economici.
Lo studio dei cambiamenti globali è tradizionalmente avvenuto “scomponendo” il Sistema Terra nelle sue parti (approccio riduzionistico). E’ necessario invece un approccio sistemico per ricomporre il quadro completo e osservare il Sistema Terra nella sua interezza. Vi è un’imprescindibile necessità di monitorare i cambiamenti mediante osservazioni a lungo termine, obiettivo difficile da attuare per costante mancanza di risorse. La ricerca in questo campo in Italia è troppo spesso settoriale e non integrata, confinata dai rigidi steccati disciplinari presenti nel sistema Università/Ricerca. Mentre si sta faticosamente realizzando l’integrazione fra discipline (fisica, chimica, biologia, geologia) e fra i diversi comparti (atmosfera, oceano, biosfera, geosfera), molto carente è tuttora il collegamento fra le attività sperimentali e quelle modellistiche la cui integrazione è importante per fornire la necessaria sintesi dei risultati.

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