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Per le sue caratteristiche geografiche il Mediterraneo è una regione estremamente sensibile ai cambiamenti climatici prodotti dal riscaldamento globale futuro (Lionello et al., 2006; IPCC report, 2007, 2014; Combourieu Nebout et al., 2009).
Per capire gli scenari climatici presenti e futuri è di vitale importanza la comprensione dei cambiamenti climatici del passato. Molti record paleoclimatici hanno dimostrato come il Mediterraneo sia una regione caratterizzata da rapide risposte ambientali alle fluttuazioni climatiche (Allen et al., 1999; Cacho et al., 2002; Bar-Matthews et al., 2003; Di Stefano & Incarbona, 2004; Genty et al., 2006; Brauer et al., 2007; Sadori et al., 2007; Fletcher & Sánchez Goñi, 2008; Combourieu Nebout et al., 2009; Martrat et al., 2014; Cheng et al., 2015).
Questa peculiarità è dovuta alla combinazione di influenze polari, tropicali e atlantiche e alla rapida risposta degli ambienti di questa regione (Combourieu Nebout et al., 2009).
In quest’ottica, il presente progetto di tesi si propone come un ampliamento delle conoscenze delle modifiche idrologiche e ambientali all’interno delle fluttuazioni climatiche verificatesi durante il passaggio da ultimo glaciale a interglaciale (denominata termination I all’interno del record marino).
Nello specifico è stato effettuato uno studio isotopico di uno speleotema della Sicilia settentrionale, campionato all’interno della grotta Abisso del Vento del complesso delle Madonie. Il lavoro isotopico consta di una triplice serie di dati isotopici. La prima serie è stata campionata con risoluzione a 1 mm all’interno dell’INGV di Pisa e analizzata mediante isotope-ratio mass spectrometry (IRMS) accoppiato a un Gas Bench a Palermo.
Le altre due successioni, sovrapponibili per un tratto di 9,4 mm, sono state campionate e successivamente analizzate all’interno della School of Geography dell’University of Melbourne mediante spettrometro AP2003 accoppiato a un purge automatizzato; in questo caso il campionamento ha sviluppato una risoluzione dell’ordine di 0,1 mm.
I dati isotopici sono messi in relazione a un modello d’età costruito sulla base di 10 misure U/Th, con errore associato medio 2σ dell’ordine di 0,15 ka, effettuate mediante multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (MC-ICPMS) all’interno della School of Earth Sciences dell’University of Melbourne.
La sequenza in esame disegna due curve isotopiche, rispettivamente d’ossigeno e carbonio, continue per il tratto che va da 11,17 ka a 15,72 ka dal presente. L’interpretazione dei due segnali è complessa a causa dell’influenza di più fattori sia per l’ossigeno sia per il carbonio.
In prima approssimazione il segnale dell’ossigeno può essere interpretato come relativo ad ammontare di precipitazioni, cambiamento della posizione e/o della composizione isotopica della sorgente della massa d’aria e variazione nella stagionalità delle precipitazioni. Il segnale del carbonio può essere interpretato come bilancio tra contributo biogenico, CO2 atmosferica e CO2 derivante dalla dissoluzione del bedrock carbonatico.
Le due curve presentano carattere sincrono per quasi tutto l’intervallo analizzato, con escursioni relative l’ultima parte dello stadiale GS-2, l’interstadiale GI-1 (o Bølling-Allerød) con i 5 sotto-eventi interni, lo stadiale GS-1 (anche detto Younger Dryas), la prima parte di Olocene e l’evento 11.4.
Il passaggio da GS-2 a GI-1 è, secondo l’osservazione dell’ossigeno, di carattere graduale mentre più brusco è l’aumento dei valori associati alla fine di GI-1e. All’interno dell’interstadiale GI-1, un’importante risposta idrologica è segnalata per il tratto “c-1”, mentre il tratto di miglioramento climatico “c-3” risulta meno marcato. Il trend di deterioramento climatico al termine di “c-1”, comprendente la sequenza “b” e “a”, risulta particolarmente importante. Estremamente marcato e abrupto è il passaggio allo stadiale GS-1, subito seguito da un miglioramento climatico e da una sequenza a estrema variabilità. L’intervallo con minor sviluppo di suolo e massimo deterioramento climatico è individuato nella seconda parte dello stadiale.