L'impronta dell'Antropocene sul monte Elbrus in Caucaso

Una serie di fragranze e idrocarburi policiclici aromatici derivati da prodotti per la cura personale di largo consumo presenti in una carota di ghiaccio campionata sull’altura caucasica, è stata quantificata dai ricercatori dell’Istituto di scienze polari del Cnr e dell’Università Ca’ Foscari Venezia: i profili di concentrazione misurati dagli anni ’30 del 1900 fino al 2005 seguono lo stesso trend degli idrocarburi policilici aromatici (PAHs) prodotti della combustione e delle attività industriali, con un aumento ben visibile a partire dagli anni ’50 del secolo scorso, coincidente con l’inizio della “Grande accelerazione”. I risultati sono pubblicati su Scientific Reports

I cambiamenti climatici e del territorio provocati dall’impatto umano sulla Terra segnano l’inizio di una nuova era geologica, l’Antropocene. Le tracce delle attività antropiche, come i residui di materiali plastici e di inquinanti organici e inorganici, sono presenti in quasi ogni angolo del Pianeta, anche nelle aree più remote. La criosfera, in particolare, è un “archivio” importante per i composti di origine antropogenica, perché gli aereosol e le molecole trasportati dall’atmosfera vengono preservati dalle deposizioni nevose, accumulatesi nel corso degli anni.

In un lavoro pubblicato su Scientific Reports, i ricercatori dell’Istituto di scienze polari del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isp) assieme ai colleghi dell’Università Ca’ Foscari Venezia, dello U.S. Geological Survey di Denver, dell’Università di Grenoble e dell’Istituto di geografia dell’Accademia russa di scienze hanno analizzato il contenuto di una carota prelevata sul ghiacciaio del monte Elbrus in Caucaso in idrocarburi policiclici aromatici (PAHs) - traccianti classici della contaminazione umana derivanti principalmente dalla combustione - e in fragranze utilizzate quotidianamente per la cura della persona - i cosiddetti inquinanti emergenti - ricavando i corrispondenti profili di concentrazione dagli anni ’30 del 1900 fino al 2005.

“Abbiamo dimostrato come la criosfera possa registrare i segnali antropici derivanti non solo da processi industriali e da combustioni, ma anche da attività molto più quotidiane, come l’utilizzo di saponi, detersivi o creme. Alcuni componenti sufficientemente volatili e poco degradabili di questi prodotti possono essere trasportati dall’atmosfera anche a grandi distanze”, spiega Marco Vecchiato, ricercatore Cnr-Isp, tra gli autori dello studio.

Le masse d’aria che interessano il sito del monte Elbrus (5.642 m slm), infatti, arrivano dall’area mediterranea, dal Medio Oriente, ma soprattutto dell’Europa dell’Est. La distribuzione delle molecole derivate dai prodotti per l’igiene personale nella criosfera è poco nota e non sono stati riportati finora studi su carote di ghiaccio in letteratura. L’analisi contestuale dei PAHs, inoltre, ha permesso un paragone diretto fra le concentrazioni delle fragranze rivelate con il trend dei composti policiclici aromatici, noti traccianti ambientali.

Sono state individuate 17 molecole componenti le diverse fragranze sulla base della loro stabilità chimica, volatilità e persistenza. Le analisi sono state effettuate su campioni ricavati dalla carota di ghiaccio prelevata nel 2009 all’interno di una speciale “clean-room” presente nel Dipartimento di scienze ambientali, informatica e statistica dell’Università Ca’ Foscari Venezia interamente rivestita in acciaio e appositamente progettata per l’analisi di contaminanti organici in tracce.

“Le concentrazioni delle fragranze individuate sono aumentate considerevolmente dagli anni '30 fino al 2005, in particolare per quanto riguarda il benzil-, l’amil- e l’esil- salicilato. La deposizione di questi composti è aumentata in media di 20 volte nel periodo preso in esame. Abbiamo stimato un flusso totale di fragranze di circa 20 μg per anno negli strati inferiori della carota, attribuendolo a valori di fondo, ma tale valore è aumentato fino ad un picco di 565 μg per anno negli strati corrispondenti alle deposizioni più recenti”, spiega Vecchiato. La variazione diventa visibile a partire dagli anni ‘50 del 1900 e coincide con l’inizio della cosiddetta “Grande Accelerazione”: “Ciò è in linea non solo con altri traccianti antropici, come i solfati o il black carbon precedentemente analizzati nella stessa carota, ma più in generale con il trend globale dell’Antropocene”.

La dinamica delle concentrazioni di questi composti è stata influenzata anche dall’andamento della situazione socio-economica verificatasi nell’est Europa, con una riduzione delle emissioni nei periodi di gravi crisi. “Se il trend generale è in crescita, vi sono tuttavia 2 periodi in cui i flussi dei contaminanti diminuiscono: il primo, negli anni ’70, coincide con “l’era della stagnazione” avvenuta durante il governo Brezhnev, mentre il secondo si è verificato negli anni ’90 in seguito alla disastrosa crisi economica e sanitaria dopo la caduta dell’URSS. Negli anni seguenti però, le deposizioni sia di fragranze, che di PAH sono rapidamente tornate a crescere”, conclude il ricercatore Cnr-Isp. Lo studio è stato finanziato dal progetto MIUR-FISR "ICE MEMORY-An International Salvage Program”.

La scheda
Chi: Istituto di scienze polari del Cnr e Università Ca’ Foscari Venezia

Che cosa: “The Great Acceleration of fragrances and PAHs archived in an ice core from Elbrus, Caucasus” Sci Rep 10, 10661 (2020) https://doi.org/10.1038/s41598-020-67642-x

Per informazioni:
Marco Vecchiato
Cnr-Isp
vecchiato@unive.it