Studi di processo e monitoraggio ambientale
Comprensione dei meccanismi ambientali indotti dai cambiamenti climatici e valutazione delle risposte a lungo termine della biodiversità.
Ecosistemi marini
Osservazione dei cambiamenti climatici
L’attività di osservazione e misura del clima nel Mediterraneo e nelle regioni polari è basata sugli osservatori climatici di Lampedusa, Madonie – Piano Battaglia, Pituffik – Groenlandia e Antartide. Queste si trovano nelle regioni del pianeta maggiormente soggette ai cambiamenti climatici, sia per la velocità a cui si stanno manifestando sia per l’effetto che possono avere sulla popolazione e gli ecosistemi.
Gli osservatori, attivi dalla metà degli anni 80, sono gestiti direttamente dal Laboratorio Modelli e Misure per la Qualità dell’Aria ed Osservazioni Climatiche. Le serie temporali a lungo termine di misure di parametri di interesse climatico rappresentano un patrimonio significativo per la comunità scientifica nazionale e internazionale. Esse non solo permettono di studiare la variabilità del clima su diverse scale temporali, ma anche di validare le osservazioni satellitari e di contribuire a migliorare i modelli climatici regionali e/o globali, a beneficio delle proiezioni sul clima futuro.
Le proiezioni climatiche mostrano come la regione del Mediterraneo sia e sarà particolarmente sensibile all’aumento della temperatura globale, sia in termini di aumento di eventi estremi (ondate di calore, siccità, incendi, forti e localizzate precipitazioni) che di variazioni dei parametri medi che ne caratterizzano il clima (aumento della temperatura del mare e dell’atmosfera, diminuzione delle precipitazioni annue, acidificazione ed aumento del livello del mare). Per studiare la variabilità della composizione atmosferica e gli effetti che ne derivano sul bilancio energetico della regione, l’ENEA sul finire degli anni ‘90, ha avviato la Stazione di Osservazioni Climatiche di Lampedusa. Grazie al suo isolamento geografico e alla distanza dalle maggiori sorgenti emissive naturali ed antropiche Lampedusa è un sito ideale per valutare i cambiamenti in atto nella regione Mediterranea, siano essi di origine naturale che antropica. Negli anni la Stazione è divenuto un Osservatorio integrato dedito allo studio dell’atmosfera, del mare e degli ecosistemi.
Anche l’Osservatorio montano di Piano Battaglia, situato all’interno del parco delle Madonie, rappresenta un sito di fondo per lo studio dei cambiamenti nella composizione dell’atmosfera grazie alle misure di concentrazione di CO2 e CH4 iniziate nel 2005. La sua posizione permette anche di studiare fenomeni di trasporto a lungo raggio di masse d’aria di diversa provenienza e di analizzarne gli effetti sulla variabilità atmosferica.
L’Antartide rappresenta la principale riserva d’acqua potabile del pianeta; la sua conformazione geografica ne fa la regione più isolata dal resto del pianeta e la meno affetta dall’influenza antropica. Eppure, gli effetti del riscaldamento globale cominciano ad essere visibili anche in questa regione specialmente nelle sue estremità più settentrionali come la Penisola Antartica. E’ quindi di fondamentale importanza lo studio della variazione del suo sistema climatico che assieme all’Oceano meridionale svolge un ruolo determinante nella regolazione del clima terrestre. Personale ENEA fin dalla prima spedizione gestita dal Progetto Nazionale Ricerche in Antartide alla metà degli anni ’80 ha avviato il monitoraggio meteo-climatico della regione Victoria presso cui si trova la base italiana di Mario Zucchelli che si affaccia sul mare di Ross. Dal 1993 le osservazioni meteo-climatiche sono state estese alla stazione Concordia, posta sul plateau antartico a circa 1000 km dalla costa e ad un’altezza di 3000 m.
L’Artide è la regione che sta mostrando il più rapido aumento della temperatura pari a circa tre volte quello medio del pianeta, effetto noto come Amplificazione Artica. Questo veloce riscaldamento produce effetti sugli ecosistemi artici ed è alla base del crescente sfruttamento di risorse naturali presenti nella regione. In Artide le variazioni climatiche sono dominate da complesse interazioni tra criosfera, oceano e atmosfera evidenziate dalla rapida diminuzione della superficie del ghiaccio marino in tutto l’Oceano Artico avvenuta nelle ultime decadi. Esiste anche un legame tra ciò che avviene nella stratosfera artica e le variazioni nella circolazione in troposfera alle medie latitudini. Attualmente l’ENEA assieme all’INGV, all’Università di Roma e Firenze porta avanti attività presso il Thule High Arctic Atmospheric Observatory (THAAO), all’interno della Pituffik Space Base, nel nord-ovest della Groenlandia. Le osservazioni continuative permettono di studiare i principali processi coinvolti nell’Amplificazione Artica.