• analisi isotopiche
• bacino lacustre Sulmona
• ricostruzione paleoclimatica

In questa tesi sono stati studiati i depositi lacustri dal bacino tettonico di Sulmona (Abruzzo, Italia centrale). Lo scopo era quello di ricostruire, attraverso lo studio delle sequenze stratigrafiche, le analisi isotopiche, carbonatiche e dei raggi x, il clima e la storia ambientale che si sono verificati durante il Pleistocene medio.
I sedimenti studiati sono caratterizzati principalmente dall'alternanza di limi massicci da grigio a grigio-verdastri di origine lacustre/palustre, limi sabbiosi e sabbie limose verdastri vulcanoclastiche di piana alluvionale, limi carbonatici biancastri, depositi di overbanck e vi sono stati trovati dei paleosuoli. Quest’ultimi secondo la classificazione USDA del 1974, sono riconducibili ad aridisuoli e istosuoli.
Per la cronologia dei depositi sono stati utilizzati due livelli tufitici incontrati nella sequenza stratigrafica. Il più recente è stato correlato all’eruzione di Vico Alfa e datato a circa 419 ka, mentre l'altro corrisponde al livello di Pozzolane Rosse risalente a 457 ka. Per lo studio delle variazioni climatiche sono state prese in considerazione i rapporti isotopici dell’ossigeno e del carbonio, il contenuto di CaCO3 , e l’analisi a raggi x (xrf). Alcuni campioni sono stati investigati in via preliminare per il contenuto paleontologico. L’analisi isotopica del carbonato è stata effettuata presso l'istituto Igg del CNR di Pisa, mentre le analisi xrf sono state eseguite presso il Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Pisa.
Sulla base dei dati isotopici di carbonati pedogenetici si è tentato di calcolare i valori dell’ammontare delle paleo precipitazioni, paleo temperature e rapporto di abbondanza tra piante di tipo C3 e piante di tipo C4. I dati ottenuti sembrano ragionevoli per il glaciale del MIS12.
I dati isotopici e di contenuto in carbonato dei depositi lacustri e palustri sono particolarmente interessanti e mostrano l’evoluzione tra glaciale ed interglaciale A 10 m di profondità (ca 460-470 ka), il δ18O ha valori tra -9 ‰ e -11 ‰ tipici di periodi umidi e perturbazioni di origine atlantica. Durante tale periodo le analisi litologiche mostrano la presenza di limi massivi da grigio a grigio-verdastri. I dati isotopici quindi suggeriscono condizioni climatiche caratterizzate da precipitazioni abbondanti e temperature elevate, permettendo la formazione di un grande sistema lacustre di tipo aperto. Il paleolago di Sulmona aveva quindi un emissario. Queste condizioni si instaurano nella fase interglaciale MIS 13. A circa 7,5 m le caratteristiche litostratigrafiche cambiano nuovamente con lo sviluppo limi massivi carbonatici biancastri che vengono tagliati da un superficie di erosione, corrispondente a depositi conglomeratici a ghiaie prevalentemente carbonatiche a matrice limosa. La superficie di erosione e i depositi conglomeratici si sedimentano circa 450-455 ka e segnano l’inizio della fase glaciale del MIS 12. I dati δ18O mostrano chiaramente il trend di deterioramento climatico con valori più positivi.
All’interno di questa successione si rinvengono anche depositi di overbank e orizzonti pedogenetici arricchiti in carbonati (Bk)..
I dati isotopici del carbonio e dell’ossigeno mostrano chiaramente la marcata aridità che sembra culminare con il campione ss 510, dove i il valore δ13C è 0‰, testimoniando come ormai si sia raggiunto l’equilibrio con la composizione della CO2 atmosferica, mentre il δ 18O assume valore di -4,28‰. Dopo questa fase arida, tornano i depositi a limi grigi e grigio-verdastri e il δ 18O tende a riacquisire valori negativi (-9‰, -10‰). Le condizioni climatiche tendono a divenire più umide permettendo l’instaurarsi di un nuovo sistema lacustre di tipo aperto.
Anche i valori δ 13C mostrano il nuovo trend climatico con valori sempre meno negativi, testimoniando come il contenuto di CO2 nel sistema, non dipenda più da quello atmosferico. L’incremento delle precipitazioni porta ad una maggiore influenza della CO2 derivata dall’interazione acqua-roccia del bacino carbonatico di Sulmona.
Il tefra di Vico alfa datato a 419 ka, ricade all’interno di questa successione lacustre, che corrisponde al l’interglaciale MIS11.
E’ interessante notare che le maggiori percentuali di CaCO3, con valori anche superiori a 80%, si registrano negli stage isotopici del MIS 11 e 13, in altre parole degli stadi interglaciali. In questo momento la ricarica viene dalle grandi falde carbonati che dell’Appennino accompagnata da intensa attività biologica nel lago che permetteva la precipitazione di abbondante carbonato.