Investigations of past sea ice variability and its relation to the biogeochemical cycle of bromine, mercury and iodine using polar ice cores

Abstract

La variabilità del ghiaccio marino influenza la chimica dell'atmosfera, la sua capacità ossidativa e il ciclo biogeochimico di diversi elementi. Questo lavoro di dottorato mira ad esplorare i legami tra la variabilità del ghiaccio marino e l’evoluzione nel passato del ciclo biogeochimico del bromo, del mercurio e dello iodio. A tale scopo, sono state misurate e confrontate nuovi record di carote di ghiaccio, con proxy provenienti da carote di ghiaccio e da carote di sedimento marino. La maggior parte del lavoro si basa sulla misura e sull'interpretazione delle concentrazioni di alogeni e mercurio contenuti nella carota di ghiaccio di EGRIP (East Greenland Ice core Project) negli ultimi 15700 anni corroborata e supportata da modelli di chimica atmosferica. Questa tesi è una raccolta di articoli scientifici prodotti nell’ambito del dottorato e le discussioni sono strutturate in tre capitoli principali. Il primo capitolo si focalizza sullo studio del bromo e del suo arricchimento come tracciante di ghiaccio marino, nonché la sua potenzialità di essere utilizzato per ricostruzioni quantitative e inserito come forzante nei modelli climatici globali. Il secondo capitolo si propone di comprendere le principali sorgenti naturali del ciclo biogeochimico del mercurio e il loro contributo relativo al momento del passaggio dall'Ultimo Periodo Glaciale all'Olocene. Nel terzo capitolo è presentata la variabilità dello iodio nell’Artico negli ultimi 15700 anni, le sue principali sorgenti e la sua variabilità spaziale nelle regioni polari.