Università Cattolica del Sacro Cuore

Progetto PARTIFOR

L’aerosol atmosferico, meglio noto come PM, è l’inquinante che desta maggiore preoccupazione in Europa perché ad esso sono attribuiti gli effetti più severi sulla salute umana (Anderson et al., 2012), in particolare alle sue frazioni più fini (Mirowsky et al., 2013). Si ritiene che la vegetazione possa giocare un ruolo importante nel mitigare l’impatto di questo inquinamento atmosferico (Fowler et al., 2009) grazie alla capacità “filtrante” del PM atmosferico offerta dalla enorme superficie fogliare delle piante.

Molti studi hanno provato a quantificare la deposizione di PM sulla vegetazione (Pryor et al., 2008; Lin and Khlystov, 2012), particolarmente su quella forestale (Deventer et al., 2015; Katul et al., 2011). Tuttavia la caratterizzazione dei processi di scambio è in larga parte ancora incompleta. L’aerosol deposto sulle foglie, ad esempio, può essere risospeso in atmosfera (Gillette et al., 2004) e ricircolato, mentre il solo processo che è responsabile della definitiva rimozione del PM è solo il “lavaggio” attuato dalla precipitazione e dal gocciolamento dalle foglie al suolo. Ancora, l’aerosol può formarsi dalla condensazione di composti organici di origine biogenica e venire emesso dalla foresta stessa. L’interazione tra vegetazione e aerosol può essere alterata dalla presenza di altri gas fitotossici come l’ozono (O3) e dalle condizioni climatiche le quali, a loro volta, influenzano la risposta delle piante. Tutto ciò può contribuire a minare la stabilità degli ecosistemi in scenari di cambiamento climatico.

L’obiettivo generale del progetto di ricerca PARTIFOR (Particle emission/deposition from European broadleaved forests under changing climate), coordinata dal Prof. Gerosa della sede di Brescia, è la caratterizzazione dei processi di deposizione e risospensione di PM in foreste di latifoglie caratterizzate da scenari climatici contrastanti. In particolare verranno studiate le interazioni tra PM, ozono e vegetazione in una foresta planiziale padana (Bosco della Fontana, Mn) ed in una foresta atlantica in Belgio (Aelemoesenie, Gent). La ricerca viene condotta in Italia e in Belgio, in collaborazione con l’Université Catholique de Louvain e consisterà in misure sperimentali di concentrazioni e flussi di PM fine ed ultrafine e di ozono mediante la tecnica micrometeorologica dell’Eddy Covariance. Misure di parametri meteorologici, agrometeorologici e fisiologici compendieranno le osservazioni in campo. Simultanee misure di flussi di CO2 consentiranno infine di valutare gli eventuali sbilanci energeti dei due ecosistemi ed i possibili effetti sulla fotosintesi.

Grazie a parte dei fondi del 5x1000 della Dichiarazione 2017 sarà possibile supportare il lavoro dei ricercatori e acquisire strumentazione specifica per le attività previste dal progetto.

L' Eddy Covariance è una tecnica micrometeorologica che sfrutta i vortici turbolenti presenti in atmosfera (eddies) per determinare lo scambio verticale di gas o particelle tra una superficie vegetata e l'atmosfera. I vortici fungono da trasportatori di materia e di energia. Quando un vortice si immerge in una foresta trasportando un gas con una data concentrazione, se la foresta assorbe quel gas il vortice riemergerà dalla foresta con meno gas di quanto ne aveva quando vi è entrato. La differenza di concentrazione rappresenta il gas “catturato” dalla foresta. Quindi monitorando in continuo i vortici si possono quantificare gli scambi verticali tra foreste ed atmosfera. In pratica, con l’aiuto di strumenti rapidissimi posti sopra una foresta, si procede a monitorate in continuo la componente verticale della velocità del vento (quella che di solito non si misura mai...) e la concentrazione del gas di cui si vuole determinare il flusso verticale. Una rapidità di almeno 10 misure al secondo sufficiente a catturare tutti i vortici atmosferici, anche quelli più piccoli e veloci.