La neve dell’Artico non è solo un archivio del clima, ma un sistema dinamico capace di attivare processi chimici complessi. È quanto emerge da una nuova ricerca coordinata dall’Istituto di Scienze Polari del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Isp) di Venezia, in collaborazione con Università Ca’ Foscari Venezia, Università degli Studi di Perugia e partner internazionali, che ha individuato per la prima volta il bromato nel manto nevoso delle Svalbard.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, dimostra che la neve artica agisce come un vero e proprio reattore chimico naturale, capace di trasformare e immagazzinare composti fondamentali per l’equilibrio dell’atmosfera polare.
La scoperta
Al centro della scoperta c’è il bromo, un elemento chiave nella chimica atmosferica delle regioni polari. “Le sue reazioni possono innescare processi che portano alla distruzione dell’ozono e influenzano anche il ciclo di altri composti atmosferici”, spiega Stefano Frassati, autore dello studio e dottorando all’Università Ca’ Foscari Venezia. Comprendere come questo elemento venga immagazzinato e trasformato nella neve diventa quindi importante per interpretare i meccanismi atmosferici dell’Artico.
Le analisi sono state condotte a Ny-Ålesund, nell’arcipelago delle Svalbard, grazie anche al supporto della base italiana Dirigibile Italia del Cnr-Isp. Durante l’inverno e la primavera del 2022, il team ha raccolto campioni di neve e aerosol, individuando un processo finora sconosciuto: la formazione naturale di bromato all’interno del manto nevoso.
Il meccanismo si attiva con il ritorno della luce dopo la lunga notte polare. Con l’aumento della radiazione solare primaverile, si innescano reazioni fotochimiche che trasformano il bromuro – la forma più comune del bromo nella neve – in bromato, una specie chimica più stabile. “Il bromuro presente nella neve può ossidarsi formando bromato, che può accumularsi sia nel manto nevoso che nell’ambiente circostante”, sottolinea Andrea Spolaor, ricercatore del Cnr-Isp e coautore dello studio.
Determinante per il risultato è stato anche l’impiego di tecniche analitiche avanzate, più sensibili rispetto al passato, insieme a protocolli specifici per identificare le forme ossidate del bromo. Questo ha permesso di rilevare il bromato anche a concentrazioni molto basse, superando i limiti degli studi precedenti.
Un tassello in più
Parallelamente, i ricercatori hanno ricostruito il processo chimico alla base della sua formazione attraverso calcoli di meccanica quantistica. “Coniugando esperimenti avanzati con modelli teorici sofisticati è stato possibile chiarire la dinamica dei processi chimici elementari che agiscono in un mezzo altamente complesso come la neve”, evidenzia David Cappelletti, professore dell’Università degli Studi di Perugia.
Pur non avendo un impatto diretto sui cambiamenti climatici attuali, la scoperta ha implicazioni rilevanti per la comprensione della chimica dell’ozono nelle regioni polari. Il manto nevoso emerge infatti come un serbatoio di bromo non reattivo e, allo stesso tempo, come un ambiente capace di attivare nuove reazioni chimiche, un aspetto finora non incluso nei modelli atmosferici. Un tassello in più per comprendere un sistema fragile e complesso come quello artico, dove anche la neve, apparentemente immobile, si rivela protagonista attiva dei processi che regolano l’atmosfera.
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