Potential Role of Sea Ice change in controlling Mercury in coastal Antarctic Areas
Programma: Programma Nazionale di Ricerca in Antartide (PNRA)
Durata: 11 luglio 2024 – 11 luglio 2027 (su proroga)
Il mercurio è un oligoelemento tossico presente ovunque nell'atmosfera, dove può depositarsi rapidamente nell'idrosfera o nella criosfera e passare negli ecosistemi vicini. Si ritiene che l'Antartide sia un pozzo durante la notte polare e una fonte durante il giorno polare, anche se questo semplice schema è complicato dalla chimica atmosferica. I radicali dell'ossigeno e del bromo possono aumentare l'ossidazione del mercurio atmosferico in forme ioniche che possono depositarsi più rapidamente. Si sospetta che questi processi di ossidazione siano più rapidi sopra il ghiaccio marino durante la primavera, quando si verifica la cosiddetta esplosione del bromo. Il nostro obiettivo è quello di effettuare misurazioni atmosferiche del bromo e combinarle con le misurazioni dell'ozono e degli NOx già effettuate presso MZS, monitorando al contempo le concentrazioni atmosferiche di mercurio utilizzando uno strumento Tekran 2537X. A complemento di queste misurazioni sul campo, campioni di neve, campioni di ghiaccio, campioni di mare e campioni di aria passivi prelevati in diversi punti ci consentiranno di iniziare a quantificare e collegare i diversi comparti ambientali, i processi di deposito e il ciclo dei metalli. Inoltre, all'interno degli stessi campioni, miriamo a studiare la presenza del mer-operone che codifica la resistenza al mercurio nei batteri, poiché sospettiamo che dopo la rottura del ghiaccio marino, i processi biologici diventino importanti nell'emissione di mercurio dalla superficie del mare. Queste misurazioni, insieme alle traiettorie a ritroso delle masse d'aria utilizzando modelli lagrangiani (FLEXPART e HYSPLIT), dovrebbero aiutarci a dare un contributo valido alla comprensione
Obiettivi
Obiettivo 1) Allestire una stazione per l'analisi continua del mercurio gassoso totale (TGM) nell'aria e la raccolta di aerosol per l'analisi del bromo e del mercurio particolato presso MZS.
Obiettivo 2) Rilevare le concentrazioni di mercurio nella neve, nel ghiaccio marino, nelle acque di fusione glaciale e nelle acque marine superficiali e sotterranee della baia di Tethys e nelle immediate vicinanze della baia di Terra Nova.
Obiettivo 3) Caratterizzazione filogenetica delle comunità batteriche totali e rilevamento molecolare di specifici geni di resistenza all'interno di campioni naturali, e correlazione della loro abbondanza con le concentrazioni di Hg rilevate.
Obiettivo 4) Isolamento di ceppi batterici da campioni di ghiaccio marino, neve e acqua di fusione glaciale per studiare la presenza del mer-operone che codifica la resistenza al mercurio nei batteri.
Obiettivo 5) Studiare le variabili che influenzano le variazioni giornaliere del mercurio nell'atmosfera, l'eventuale rideposizione del mercurio e in quali condizioni, con una stima reale della quantità di mercurio riciclata tra l'aria e il manto nevoso.
Obiettivo 6) Comprendere in che modo e in che misura le variazioni del ghiaccio marino sulla costa possono influenzare il ciclo del mercurio.
Coordinatore: Cairns Warren Raymond Lee, CNR-ISP
Responsabile scientifico SZN: Carmen Rizzo
Partner:
Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Scienze Polari
Stazione Zoologica Anton Dohrn
Università di Perugia
