• carbon cycle
• CDOM optical properties
• PARAFAC
• river input
• Tyrrhenian sea

La sostanza organica disciolta (DOM) è la principale riserva di sostanza organica presente negli oceani; operativamente è definita come una miscela di molecole organiche che passano attraverso un filtro di 0.2 µm. Essa gioca un ruolo fondamentale sia nel ciclo globale del carbonio che nella rete trofica marina, in quanto costituisce da un lato la più grande riserva di carbonio organico reattivo sulla Terra, dall’altro la principale fonte di sostanza nutritiva per i procarioti eterotrofi.
La frazione della DOM che assorbe le radiazioni UV (290-400 nm) e visibile (400-700 nm) è definita sostanza organica disciolta cromoforica (CDOM). Essa influenza la penetrazione delle bande UV e visibile nella colonna d’acqua, soprattutto in ambienti costieri dove la sua concentrazione è più elevata.
Negli ultimi anni si è sempre più sottolineata l’importanza delle zone costiere nel ciclo globale del carbonio. Queste aree sono caratterizzate da un enorme input di sostanze provenienti da terra, le quali vanno incontro a numerosi processi di rimozione e/o trasformazione prima di arrivare in mare aperto.
Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo quello di studiare la dinamica della sostanza organica disciolta in un’area costiera del Mar Tirreno influenzata da numerosi apporti fluviali, con particolare attenzione alla variabilità spaziale del Carbonio Organico Disciolto (DOC) e delle diverse componenti della CDOM individuate attraverso l’analisi fattoriale parallela (PARAFAC).
I campioni sono stati prelevati durante la campagna oceanografica TYR01 nell’area compresa tra il Golfo di Salerno e la foce del Tevere, entro 40 km dalla costa, nel periodo di ottobre – novembre 2010. Su questi campioni sono state effettuate misure di DOC e delle proprietà ottiche della CDOM: misure di assorbimento tra 230 e 700 nm e matrici di eccitazione ed emissione (EEM) della fluorescenza.
L’applicazione del PARAFAC alle 260 EEM misurate ha portato all’identificazione di quattro componenti della CDOM, che indicano quattro gruppi di fluorofori con caratteristiche spettroscopiche diverse, distinguibili principalmente in sostanze umiche, sostanze fulviche e sostanze proteiche (in accordo con quanto riportato in letteratura).
Tutti i parametri presi in considerazione mostrano come l’area di studio sia interessata, a livello costiero, da un importante input di sostanza organica da terra, che scompare dopo pochi km allontanandosi dal pennacchio fluviale.
Sia il DOC che la CDOM identificate mostrano infatti un massimo nei pennacchi fluviali e una buona correlazione con la salinità. I dati riportati in questa tesi suggeriscono inoltre che le proprietà ottiche della CDOM possono essere utilizzate come traccianti per le masse d’acqua provenienti dai fiumi.
Su alcuni campioni superficiali, prelevati a distanza crescente dalla costa, è stato effettuato un esperimento di mineralizzazione i cui risultati mostrano tassi di rimozione del DOC elevati nelle stazioni maggiormente influenzate dall’input fluviale, che diminuiscono allontanandosi dalla costa. Le misure delle proprietà ottiche sui campioni mineralizzati mostrano anche un aumento della fluorescenza della CDOM, in particolare della componente di tipo fulvico.