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Abstract: Il cambiamento globale del clima causato dall’emissione antropogenica di CO2 è uno dei maggiori problemi fronteggiati dall’umanità, ma persistono incertezze sull’entità e sulla velocità del cambiamento, e previsioni deterministiche sono oltre le nostre capacità. In questo contesto, è interessante verificare quanto il ciclo geochimico del carbonio abbia comportato una banda di variabilità nella concentrazione della CO2 atmosferica negli ultimi 400.000 anni. Però, le incertezze sugli effetti della meteorologia e dei flussi dai vulcani impediscono di stabilire quantitativamente questo ciclo critico. La misura del flusso della CO2 vulcanica ci permetterebbe di capire meglio l’impatto delle grandi eruzioni nella storia della Terra, e di stabilire meglio il rapporto tra la CO2 naturale e quella antropogenica.
Proponiamo un progetto veramente innovativo per affrontare il prolema defl flusso della CO2 vulcanica. Vogliamo creare strumenti nuovi, compatti, utilizzando tecnologie laser al’avanguardia, che ci permettano di misurare da aereo i flussi vulcanici di CO2, H2O, SO2 e HCl. Volando sotto o attraverso i pennacchi vulcanici creati da circa 50 vulcani attivi (circa il 10% di tutti i vulcani attivi) del Banda-Sunda in Indonesia, la maggior parte dei quali sono stati già misurati precedentemente, potremo incrementare moltissimo la nostra comprensione dei flussi vulcanici e dei cicli geochimici per tutte queste specie.
La misura delle emissioni per un intero arco di subduzione è un esperimento senza precedenti, che fornisce informazioni sull’eterogeneità dello strato sotto il mantello e un bilancio di massa delle componenti volatili. Il più importante risultato potrebbe essere la determinazione del rapporto 37HCl/35Hcl nell’HCl emesso da ciascun vulcano. Questo rapporto riflette la proporzione della sorgente mantello/sottomantello, e permette di misurare la velocità di immissioni di componenti volatili nel mantello.
L’applicazione di nuove tecnologie innovative che proponiamo produrrà un salto in avanti nelle conoscenze vulcanologiche, nella geochimica dei gas e degli isotopi, sui cicli delle componenti volatili, sulla subduzione e sul cambiamento climatico.

Esperimenti/Studi INO correlati:
Gas analyzers for geological applications
STRATOCLIM – Stratospheric and upper tropospheric processes for better climate predictions
IMPRESS 2 – Innovative Metrology for Pollution Regulation of Emissions from Stacks and area Sources

Risultati scientifici:
1) Multiparametric Experiment at Mt. Etna: Investigation on Both Degassing and Eruptive Dynamics
2) Hydrogen chloride 37Cl/35Cl isotopic ratio field analyzer for the investigation of volcanic plumes
3) Campagna di misura del Progetto CO2Volc: Etna – Stromboli
4) Multigas spectrometers for the analysis of volcanic emissions
5) Laser e spettroscopia per il monitoraggio dell’atmosfera e dei vulcani
6) Laser e spettroscopia per il monitoraggio dell’atmosfera e dei vulcani
7) Novel, lightweight, in-situ volcanic gas sensing instruments: first results
8) International Conference on “Field Laser Applications in Industry and Research, FLAIR 2016, Aix-les-Bains (F), 12-16/09/2016
9) Campagna di misura del Progetto CO2Volc, Indonesia, 16-29/09/2016
10) Novel, high sensitivity and high frequency instruments for in-situ measurements of volcanic gases
11) Novel, high sensitivity and high frequency instruments for in-situ measurements of volcanic gases
12) Campagna di misura del Progetto Co2Volc sull’Etna, 25-26/07/2017