Utilizzo dell'isotopo 10 del berillio come indicatore dei cambiamenti climatici

Lo studio del clima nel passato recente e l’analisi della sua evoluzione attuale ha permesso di evidenziare come il sistema climatico terrestre sia un meccanismo estremamente complesso, instabile e vulnerabile.
La corsa alla documentazione sempre più precisa, dettagliata e continua necessita di indici che permettano, per quanto possibile, di caratterizzare il clima del passato poter poterne prevedere l'andamento nel futuro prossimo.
Una nuova frontiera in questa direzione è lo studio di un isotopo radioattivo del berillio: il 10Be, la cui concentrazione nell’atmosfera terrestre è fortemente legata all'attività del sole. L'attività solare possiede un andamento variabile, caratterizzato dall’alternanza fra periodi di minima e di massima attività. Come dimostrato dall’osservazione e il conteggio delle macchie solari, iniziato già dal XVII secolo, l’attività solare risponde a una periodicità fondamentale di 11 anni, cui si sovrappongono altre frequenze meno marcate.
Il 10Be è un isotopo prodotto in atmosfera dalla collisione dei raggi cosmici con gli atomi di ossigeno e azoto. La sua concentrazione a terra è stata associata al regime delle precipitazioni, al flusso di polveri e ai tassi di produzione di produzione di 10Be in atmosfera, che a sua volta sembra rispondere all’attività solare e alla capacità da parte del sistema Terra di difendsersi dai raggi cosmici.
Modelli di suscettività magnetica del 10Be, ottenuti raccogliendo informazioni in siti con climi e tassi di produzione confrontabili all’attuale, mostrano una correlazione tra la sua concentrazione e specifici cambiamenti ambientali nel passato.
Uno dei principali archivi è costituito delle carote di ghiaccio, specialmente quelle recuperate in Groenlandia e Antartide. A causa della loro collocazione, le calotte glaciali presenti in queste regioni conservano infatti una documentazione lunghissima ed espansa dell’accumulo annuale di giaccio durante le ultime centinaia di migliaia di anni.
L‘analisi della composizione delle bolle d’aria intrappolate nel ghiaccio sono in grado di rivelare le caratteristiche della paleo-atmosfera, che viene ricostruita con particolare attenzione alle variazioni dei tenori di CO2. Tuttavia, sta acquisendo un’importanza sempre maggiore lo studio relativo alla presenza di ceneri vulcaniche e composti chimici meno suggestivi, quali ad esempio il 10Be.
In questa tesi, a partire dalla conoscenza del ciclo di questo isotopo, verranno analizzati i dati ottenuti dalle misurazioni dei carotaggi eseguiti in Antardide e in Groenlandia, confrontandoli con i record dell'attività solare e di altri fenomeni ambientali, onde verificare la concreta possibilità di utilizzare il 10Be come tracciante dei trend climatici futuri.