PROGETTO VECTOR

Vulnerabilità delle coste e degli ecosistemi marini italiani ai cambiamenti climatici e loro ruolo nei cicli del carbonio mediterraneo

Linea 8 CARPEL

Il ciclo del carbonio nelle aree pelagiche del Mediterraneo

TASK 8.5

Campagna oceanografica a scala di bacino mirata allo studio dei processi biogeochimici nelle diverse aree del Mediterraneo, ed alla caratterizzazione delle diverse strutture delle masse d’acqua e delle condizioni dinamiche

RESPONSABILE Progetto Vector: CoNISMa

RAPPORTO FINALE DI CROCIERA

Campagna oceanografica TRANSMEDOCC-07_SEDIMENTI

(TMC-07, I leg)

Mediterraneo Occidentale

N/O URANIA

11-27 Maggio 2007

Leonardo LANGONE (Capo missione) CNR-ISMAR, Bologna

Roberto DANOVARO (Responsabile Attività 8.5) CoNISMa, Ancona

Beniamino Bruno MANCA (Coordinatore scientifico linea 8) OGS-Trieste

INDICE

• Dettagli campagna pag. 3

Elenco degli istituti partecipanti pag. 3

Elenco del personale pag. 3

Tema scientifico pag. 4

Strategia e descrizione delle attività sperimentali pag. 4

Sintesi dell’attività svolta pag. 5

• Cronologia delle attività pag. 7

• Rapporti di attività delle UU.OO. partecipanti alla campagna pag. 9

CoNISMa Ancona, CoNISMa Genova pag. 9

Produzione bentica e diversità in relazione ai flussi di C nel

Mediterraneo profondo

CNR-ISMAR Bologna, CNR-IBF Pisa, ENEA-Lerici pag. 14

Risposta bentica e caratterizzazione della diagenesi primaria

CNR-ISMAR Bologna pag. 17

Concentrazione della CO₂ atmosferica

• Raggiungimento obiettivi, problematiche e suggerimenti pag. 21

PROGRAMMA “VECTOR”

CAMPAGNA TRANSMEDOCC-07_SEDIMENTI (TMC-07, I leg)

– MEDITERRANEO OCCIDENTALE -

DETTAGLI DELLA CAMPAGNA

NAVE: N/O URANIA

IMBARCO: Napoli, 11 maggio 2007

SBARCO: Cadice, 28 maggio 2007

CAPO SPEDIZIONE: Dr. Leonardo Langone

Organo di Ricerca: CNR-Istituto Scienze Marine (ISMAR), sede di Bologna, Geologia Marina

Indirizzo: Via Gobetti, 101, 40129 Bologna

Tel: 051 6398870 Fax: 051 6398940

ELENCO DEGLI ISTITUTI PARTECIPANTI

CNR-Istituto Scienze Marine (ISMAR), sede di Bologna

CoNISMa, Dipartimento Scienze del Mare (DiSMAR), Università Politecnica delle Marche, Ancona

CoNISMa, Dipartimento Studio Territorio e sue Risorse (DipTeRis), Università di Genova

CNR-Istituto Biofisica, sede di Pisa

UNI-BO, Dip. Scienze della Terra e Dip. Scienze Geologico-Ambientali

UNI-MI, Dip. Scienze della Terra e Geologia

ENEA, La Spezia

ELENCO DEL PERSONALE

Cognome e Nome Istituto Mansioni a bordo

Alessandrelli Francesco So.Pro.Mar. Tecnico di bordo

Baldrighi Elisa CoNISMa, Ancona Subcampion. box cores

Barsanti Mattia ENEA, La Spezia Campionatura sedimenti

Bökamp Maren University of Oldenburg Subcampion. box cores x copepodi

Capua Carmine So.Pro.Mar. Tecnico di bordo

Carenzio Andrea UNI-MI Campionatura sedimenti

Ciotti Claudia CoNISMa, Ancona Subcampion. box cores

Covazzi Harriague Sandra Anabella CoNISMa, Genova Subcampion. box cores, macrobenthos

Gambi Cristina CoNISMa, Ancona Subcampion. box cores, responsabile U.O. AN

Langone Leonardo ISMAR-CNR, Bologna Capomissione, campionatura sedimenti,

alcalinità p.w.

Mileti Leonardo UNI-BO Subcampion. box cores, acque interstiziali Miserocchi Stefano ISMAR-CNR, Bologna Profili O₂, acque interstiziali

Molari Massimiliano CoNISMa, Ancona Campionatura sedimenti, Subcampion. box

cores

Nannicini Luciano IBF-CNR, Pisa Campionatura sedimenti, alcalinità p.w., XBT,

O₂

Ori Carlo ISMAR-CNR, Bologna CO₂ atmosferica in continuo

Pancotti Irene CoNISMa, Ancona Subcampion. box cores

Pasini Valerio UNI-MI Campionatura sedimento, responsabile bar

Sciarra Lisa UNI-BO Subcampion. box cores, acque interstiziali

Stumm Karen CoNISMa, Ancona Subcampion. box cores

Tesi Tommaso ISMAR-CNR, Bologna Navigazione, restituzione cartografica

TEMA SCIENTIFICO

Il progetto VECTOR (VulnErabilità delle Coste e degli ecosistemi marini italiani ai cambiamenti climaTici e loro ruolO nei cicli del caRbonio mediterraneo), finanziato dal Fondo Integrativo Speciale per Ricerca – Bando 2002, è nato per studiare gli impatti più significativi dei cambiamenti climatici in atto sull’ambiente marino mediterraneo e il ruolo di questo bacino nel ciclo planetario della CO₂.

La crociera TRANSMEDOC-07_SEDIMENTI (TMC-07) aveva lo scopo di definire i principali processi che controllano la variabilità spaziale dello scambio di carbonio tra atmosfera ed ambiente pelagico, e il suo possibile sequestro lungo la colonna d’acqua o per seppellimento nel sedimento.

Le principali operazioni previste nella crociera erano prelievi di sedimento superficiale tramite box-corer in 6 aree nel Mediterraneo Occidentale + 1 in oceano Atlantico.

Nell’ambito della linea 8, la task relativa allo “Studio dei flussi biogeochimici in diverse aree del Mediterraneo caratterizzate da differenti condizioni trofiche” ha come focus quello di definire i principali processi che controllano la variabilità spaziale dello scambio di carbonio tra atmosfera ed ambiente pelagico, e il suo possibile sequestro lungo la colonna d’acqua o per seppellimento nel sedimento.

Gli obiettivi specifici della campagna in oggetto, TRANSMEDOCC-07_SEDIMENTO, da integrare con quelli della campagna TRANSMEDOCC-07_COLONNA D’ACQUA del dr. M. Azzaro, sono schematizzabili come segue:

1. Caratterizzare la variabilità spaziale dello scambio di CO₂ all’interfaccia aria-mare;

2. Caratterizzare l’entità e la composizione dei popolamenti bentonici;

3. Quantificare i flussi di carbonio dal comparto pelagico a quello bentonico;

4. Quantificare il sequestro a breve e lungo termine (burial) e/o rilascio (respirazione) di carbonio dal comparto bentonico profondo, includendo il ruolo della risospensione nella modulazione dei flussi.

STRATEGIA E DESCRIZIONE DELLE ATTIVITÀ SPERIMENTALI

Al fine di definire con adeguata scala spaziale i processi sotto osservazione, la strategia generale prevedeva la raccolta di campioni e l’esecuzione di misure in un totale di 4 aree nel Mediterraneo occidentale più una in Atlantico. Presso ciascuna area sono state identificate 3 stazioni a distanza inferiore a 30 miglia nautiche, presso le quali le misure sono state replicate con deployment separati in funzione dei parametri da misurare. Tale strategia permette un’approssimazione migliore dell’ingerenza della scala spaziale sulle misure puntuali condotte in altri studi. Tale strategia sussiste anche in relazione al fatto che sono a disposizione misure condotte lungo l’arco longitudinale del bacino in anni pregressi.

In specifico, in ogni stazione sono state effettuate 4-5 calate di box corer per il prelievo di sedimento superficiale che è stato sub-campionato per le seguenti determinazioni:

• Abbondanza virale;

• Produzione virale;

• Abbondanza e biomassa procarioti;

• Produzione procarioti;

• Attività esoenzimatica;

• Diversità procarioti;

• OC, TN e relativi isotopi stabili;

• Tassi di sedimentazione recente (²¹⁰Pb, ¹⁴C);

• C organico biopolimerico;

• Black carbon;

• Fitopigmenti;

• Chitina;

• SCOC (consumo di ossigeno sedimento);

• Flussi bentici;

• Abbondanza e biomassa protozoi;

• Biomassa foraminiferi;

• Abbondanza e biomassa meiofauna;

• Abbondanza e biomassa macrofauna;

• Megafauna biomassa.

Nei trasferimenti tra una stazione e l’altra è stato acquisita in continuo la concentrazione di CO₂ atmosferica e prelevati campioni discreti di aria in flask e di acqua superficiale per la determinazione del δ¹³C.

SINTESI DELL’ATTIVITA’ SVOLTA

Escludendo i 2 giorni in porto ad inizio e fine campagna, i giorni operativi sono stati 16. Condizioni meteo avverse si sono presentate nel Mare Ligure, tali da farci decidere di tagliare la sperimentazione ivi prevista, nel Mar di Sardegna (36 ore di stand-by) e nel Mare di Alboran durante il trasferimento tra le aree V4 e VA. Nonostante ciò, la campagna ha ottenuto risultati altamente soddisfacenti che possono essere così sintetizzati:

• Campionamento di sedimento tramite box corer in 14 stazioni per un totale di 73 calate, di cui 64 a buon fine (percentuale di recupero, 88%);

• I box core sono stati immediatamente subcampionati e tagliati in livelli di 0.5-5 cm di spessore e conservati in frigorifero a 5°C o freezer a –20°C per le successive determinazioni di laboratorio;

• La concentrazione della CO₂ atmosferica è stata misurata in continuo per circa 2000 miglia nautiche. Sono stati inoltre raccolti 22 flask di aria per misure di δ¹³C;

• Approfittando dei trasferimenti tra una stazione e l’altra sono stati lanciati 63 XBT (attività non prevista in VECTOR).

Tali risultati sono stati raggiunti grazie alla professionalità e disponibilità del Comandante della nave e di tutto l’equipaggio, ai quali va il più vivo ringraziamento.

Bordo N/O Urania, 28 maggio 2007

Dr. Leonardo Langone

Responsabile Scientifico

Campagna Transmedocc-07_sedimenti (TMC-07)

Figura 1 - Stazioni di campionamento del sedimento superficiale tramite box corer oceanico

Tabella 1 – Cronologia delle attività della campagna TRANSMEDOCC07_SEDIMENTI (TMC-07)

Figura 2 – Immagine tridimensionale dell’area di studio

RAPPORTI DI ATTIVITA’ DELLE SINGOLE UU.OO.

RAPPORTO ATTIVITA’ – U.O. Danovaro, Dell’Anno, Pusceddu, Negri, Fabiano, Albertelli

Produzione bentica e diversità in relazione ai flussi di C nel Mediterraneo profondo

Introduzione

I principali obiettivi del campionamento di sedimenti durante il primo leg della campagna TMC-07 sono stati quelli di esaminare le associazioni bentiche (in termini di abbondanza, biomassa e diversità) e quantificare sia i flussi di C fra l’ecosistema pelagico e bentico che il seppellimento e la respirazione di C nel comparto bentico profondo. I campioni di sedimento sono stati raccolti per le analisi biologiche e biochimiche allo scopo di comprendere la risposta bentica ai flussi di C in aree caratterizzate da differenti condizioni trofiche lungo un gradiente longitudinale dal Mediterraneo Occidentale verso l’Oceano Atlantico (da Napoli a Cadice). I campioni di sedimento sono stati prelevati mediante box corer e subcampionati utilizzando liner in plexiglass. Per studiare in dettaglio i pattern spaziali a scala macro-, meso- e a scala minore, è stata adottata una strategia gerarchica di campionamento. I campioni sono stati prelevati in 4 aree di mare profondo (macro-scala), entro ognuna di queste aree è stato identificato un triangolo di circa 20-30 miglia. Ai 3 angoli di ognuno di questi triangoli, sono state campionate 3 stazioni (meso-scala) utilizzando 4-5 calate di box corer (3 repliche da calate indipendenti per ogni parametro – scala minore). Nell’Oceano Atlantico sono stati raccolti campioni anche lungo un transetto batimetrico da 1847 a 4385 m.

I campioni di sedimento sono stati raccolti per analizzare il consumo bentico di O₂, la composizione biochimica della materia organica (clorofilla a, feopigmenti, carboidrati, lipidi e proteine), attività enzimatica extracellulare (compresa EEA, U.O. Fabiano, CoNISMa-Genova), produzione secondaria procariota, abbondanza e produzione virale, abbondanza di protozoi, abbondanza e diversità di foraminiferi, abbondanza di meio- e macrofauna, biomassa e diversità.

Carote di sedimento

^{I campioni di sedimento sono stati prelevati utilizzando un box corer cilindrico (diametro box 32.4 cm, altezza box 52 cm). La profondità delle stazioni di campionamento è variata tra 1847 a 4385 m e stazioni entro lo stesso triangolo (mesoscala) sono state posizionate circa alla stessa profondità. Sono state campionate con successo quattordici stazioni, effettuando 4-5 calate di carote per ogni stazione.}

Trattamento delle carote

^{Ogni box-core è stato subcampionato usando sottili liner di plexiglass di 10, 5.5 e 3.6 cm di diametro interno. I campioni per le analisi chimiche e biologiche sono stati ottenuti in triplo (da calate indipendenti) per ogni stazione di campionamento. Per la produzione procariota e le attività enzimatiche, il primo cm di 3 liner è stato immediatamente utilizzato per effettuare le analisi direttamente a bordo. Le attività enzimatiche sono state determinate spettrometricamente a bordo. Per il consumo bentico dell’ossigeno, è stata utilizzata una sonda di O}₂ ^{disciolto a microprocessore per 6 ore all’interfaccia acqua-sedimento on deck. Per la materia organica e la diversità procariota, le carote di sedimento sono state tagliate in livelli di differente spessore, 0-1, 1-3, 3-5, 5-10 and 10-15 cm, ed immediatamente congelati a -20°C e conservati fino alle analisi di laboratorio. Per la meiofauna e i foraminiferi, tre carote sono state subito congelate a -20°C e conservate fino alle analisi di laboratorio. Per la macrofauna, un box core e 2 metà box cores sono stati setacciati completamente e gli organismi sono stati immediatamente congelati a -20°C.}

^{Tabella 2. Subcampionamento dei box cores per le analisi biologiche nel corso della campagna TMC-07. BC_ID, sigla del box core riferita alle stazioni di campionamento. OM, sostanza organica. EEA, attività enzimatica extracellulare. Foram, foraminiferi. MEIO, meiofauna. MACRO, macrofauna. R è riferito al numero di replica.}

RAPPORTO ATTIVITA’ – U.O. LANGONE

Risposta bentica e caratterizzazione della diagenesi primaria

Introduzione

Solo una piccola frazione del carbonio organico prodotto nelle acque superficiali dell’oceano raggiunge la superficie del sedimento, ma esiste uno stretto accoppiamento tra il carbonio organico che arriva al fondo del mare e la produttività dell’acqua superficiale a causa del rapido trasferimento verticale. Quando il carbonio organico si deposita sul fondo può essere permanente seppellito o innescare una serie di reazioni di degradazione che rimuovono il carbonio dal sistema del sedimento (ossidandolo a CO₂). Esiste una sequenza ben definita nell’uso e consumo degli accettori di elettroni poichè l’energia guadagnata attraverso la mineralizzazione è diversa a seconda della natura di questi ossidanti ed essi sono mutualmente esclusivi. L’ossigeno (il più potente agente ossidante) sarà consumato per primo, seguito da nitrati e nitriti, ossidi di Mn, ossidi di Fe, solfati, ed infine l’O₂ legato alla sostanza organica. Nell’oceano profondo, dove l’accumulo della sostanza organica è limitato, nel processo di mineralizzazione l’O₂ è di gran lunga il maggior accettore di elettroni. La velocità di riduzione dell’ossidante può essere usata per stimare i tassi di mineralizzazione del C dal momento che l’ossidazione del C e la riduzione dell’ossidante procedono seguendo rapporti stechiometrici. Lo scopo di questo contributo è stabilire un bilancio del carbonio sedimentario analizzando le proprietà del sedimento e delle acque interstiziali lungo un transetto che attraversa l’intero Mar Mediterraneo.

Il lavoro di campagna sul comparto bentico è consistito nel prelievo di carote di sedimento per le analisi chimiche e radiometriche sulla frazione solida e sulle acque interstiziali, e nella misura di microprofili di O₂ nei sedimenti più superficiali.

Campionamento di sedimento ed acqua interstiziale

I campioni di sedimento sono stati raccolti utilizzando un box corer cilindrico (diametro cm 32.4, altezza cm 52). Il box corer è dotato di un coperchio utile per conservare l’acqua di fondo originaria e per minimizzare il disturbo dell’interfaccia acqua-sedimento. In coperta, 3 carote (Plexiglass liner, i.d. 104 mm) sono state subcampionate dai box cores.

Il trattamento dei campioni è stato effettuato, immediatamente dopo la raccolta, in un laboratorio-container condizionato ad una temperatura di circa 18°C per minimizzare la variazione di temperatura rispetto a quella del fondo.

Le 3 carote da 104 mm sono state estruse e sezionate in fette da 0.5 cm per i primi 2 cm di sedimento, in fette da 1 cm per le profondità da 2 a 8 cm, ed in fette da 2 cm fino ai 22 cm.

Le fette corrispondenti alla stessa profondità, provenienti da carote diverse, sono state unite ed omogeneizzate e successivamente centrifugate a 5000 giri per 12 minuti in una centrifuga refrigerata per estrarre l’acqua interstiziale.

Le acque interstiziali estratte e un’aliquota di acqua di fondo sono state filtrate su filtro in acetato di cellulosa da 0.2 m e divise in aliquote per le successive analisi di laboratorio. In dettaglio sono stati utilizzati: 2-4 ml per l’alcalinità, 20 ml per i nutrienti (nitriti, nitrati, silice e fosfati) e 10 ml per DOC. I campioni per nutrienti e DOC sono stati conservati a –20°C. L’alcalinità è stata titolata a bordo e il TCO₂ sarà calcolato da queste misure e dal pH.

La carota è stata quindi subcampionata e i campioni della fase solida sono stati raccolti per le analisi della sostanza organica (C_org, N_tot, isotopi stabili del carbonio), analisi granulometriche oltre che per le analisi dei radionuclidi (¹⁴C, ²¹⁰Pb) per la determinazione dei tassi di accumulo e di biomixing.

Sono stati misurati i profili di temperatura, potenziale redox (Eh) e pH nel sedimento mediante l’inserzione di elettrodi in liner pre-forati di Plexiglass.

In tutte le stazioni è stata infine raccolta un’ulteriore carota di sedimento di 10 cm di diametro e conservata in frigo a +4°C per la scansione della suscettività magnetica e la radiografia.

Tabella 3. Box cores subcampionati per analisi chimiche e radiometriche per acqua interstiziale (PW) e fase solida (SP). BC_ID, sigla del box-core, dove il primo numero marca il numero della stazione, mentre il secondo indica il numero della calata del box corer.

Misure di microprofili di ossigeno

Dopo il campionamento le 2 carote da 62 mm sono state immediatamente trasferite in un bagno termostatico mantenuto alla temperatura del fondo. Quando l’acqua originale sovrastante l’interfaccia acqua-sedimento non si è preservata questa è stata sostituita con acqua di fondo raccolta tramite una bottiglia Niskin montata sulla struttura del boxcorer. L’acqua di fondo è stata campionata anche per la misura della salinità e dell’O2 tramite titolazione di Winkler.

I microprofili di ossigeno sono stati misurati tramite microelettrodo di Clark (con catodo di guardia) controllato da un micromanipolatore motorizzato. Sono stati utilizzati elettrodi di diametro variabile da 10 a 15 micron. Tutti gli elettrodi sono stati controllati in acqua di fondo satura al 100% di aria e satura di N₂ come segnale di zero. Nel caso che la penetrazione dell’ossigeno era superiore alla profondità di profilazione, per la calibrazione è stato usato il segnale di zero determinato dal test dell’elettrodo. Prima e durante il profilo l’acqua supernatante viene saturata in O₂ tramite flusso di aria. La calibrazione dell’elettrodo è stata effettuata tenendo conto della solubilità dell’O₂ alla temperatura e salinità dell’acqua di fondo ottenute da analisi di laboratorio tramite AutoSal. A bordo sono state effettuate titolazioni Winkler di O₂ delle acque di fondo.

I microprofili sono stati ripetuti almeno 2 volte per ogni carota con una risoluzione verticale di 100-250 micron e 5 secondi di stabilizzazione ad ogni profondità. Nella Fig. 3 è mostrato il set-up della strumentazione utilizzata ed in Fig. 4 un esempio dei microprofili di O₂ ottenuti nella carota V3C. In Tabella 4, è presentata la lista delle stazioni in cui sono stati misurati i microprofili di ossigeno.

Sulla porzione indisturbata delle stesse carote sono stati effettuati microprofili di resistività per calcolare la porosità del sedimento, utilizzando un micromanipolatore manuale Mitutoyo e una sonda miniaturizzata a 4 elettrodi.

In corrispondenza di ogni carota di sedimento utilizzata per microprofili di O₂ è stato infine campionato il sedimento superficiale per le determinazioni di ETS che verranno effettuate da M. Azzaro di IAMC-ME, e immediatamente conservato in azoto liquido.

Figura 3 - Set-up del sistema sperimentale per misurare microprofili di ossigeno in carote di sedimento. Esso include un picoamperometro (PA2000) per leggere il segnale, uno stativo da laboratorio molto stabile e un micromanipolatore motorizzato. Il segnale analogico dal picoamperometro è trasformato a digitale mediante un convertitore A/D e viene acquisito da un software specifico. Il software controlla anche il micromanipolatore motorizzato e la penetrazione del microsensore nel sedimento. La carota di sedimento è posizionata in un bagno termostatico mantenuto alla stessa temperatura dell’acqua di fondo.

Tabella 4. Lista delle stazioni di misura dei microprofili di O₂ e numero di repliche per ogni subcampionamento.

BC_ID	W_DEPTH	DATE/TIME OF SAMPLING	DATE/TIME OF PROFILING	REPLICATES	ELECTRODE
	(m)	(Local Time)	(Local Time)
V2A-3	3570	12/05/2007 12:20	12/05/2007 14:30	2+2	OX10-5424
V2C-6	3725	13/05/2007 14:55	13/05/2007 16:30	3+2	OX10-5424
V3A-1	2855	16/05/2007 17:15	16/05/2007 17:15	2+1	OX10-5424
V3B-3	2854	18/05/2007 23:23	19/05/2007 00:40	5	OX100-5729
V3C-1 and 3	2748	19/05/2007 15:14	19/05/2007 16:45	3+3	OX25-5708
V4A-2 and 4	2688	21/05/2007 10:57	21/05/2007 13:55	2+2	OX100-5791
V4B-2	2650	21/05/2007 19:35	21/05/2007 20:45	2	OX100-5791
V4C-1 and 3	2500	22/05/2007 02:03	22/05/2007 03:30	3+2	OX100-5791
VAA-1	2786	23/05/2007 22:18	24/05/2007 22:18	3	OX100-5791
VKA-1	4335	24/05/2007 9:04	24/05/2007 13:15	5	OX25-5709
VKB-1	4381	24/05/2007 21:42	24/05/2007 23:10	4	OX25-5709
VKC-1	4385	25/05/2007 9:39	25/05/2007 11:45	3	OX25-5709
VM-1	1847	26/05/2007 7:57	26/05/2007 10:10	3	OX25-5709

Figura 4 – Esempi di microprofili di ossigeno misurati a bordo con microelettrodi di tipo Clark alla stazione V3C. Nota che la la calibrazione del sensore è basata su dati provvisori.

RAPPORTO ATTIVITA’ – U.O. LANGONE

Concentrazioni di CO₂ atmosferica

Per dare un contributo allo studio della variabilità dei flussi di CO₂ all’interfaccia aria-mare su scala interannuale e per giungere ad una stima del diverso ruolo esercitato dalle aree oceaniche, dall’atmosfera e dalla biosfera occorre disporre di misure dirette ed accurate. Nelle aree oceaniche le misure dei valori di concentrazione di CO₂ sono ancora estemporanee e senza carattere di continuità spazio-temporale. Questo non favorisce l’impostazione di modelli previsionali e obbliga ad interpolazioni tra i pochi valori disponibili.

La concentrazione di CO₂ atmosferica è stata misurata in continuo lungo le rotte di trasferimento tra una stazione e l’altra utilizzando un analizzatore Siemens Ultramat 5E opportunamente assemblato per misure in nave. Nel corso del I leg della campagna oceanografica TransMed, le concentrazioni di CO₂ sono state misurate in continuo per circa 2000 miglia. Sono state inoltre acquisiti come dati di supporto le coordinate GPS, la velocità e direzione del vento, e la temperatura di acqua e aria. Le linee di navigazione e i risultati preliminari (non corretti) sono stati graficati in Fig. 5. In laboratorio, i dati verranno attentamente verificati, rimuovendo eventuali spike. Sono state inoltre raccolti 22 campioni di aria per la determinazione del δ¹³C tramite flask in Pyrex da 4 litri preventivamente vuotate a meno di 10^-2 atmosfere tramite una pompa da vuoto Edwards a doppio stadio e poi aperte sul lato sopravento della nave. Le loro posizioni sono listate in Tabella 5.

Fig. 5 – Traccia delle concentrazioni di CO₂ atmosferica (dati non processati)

Tabella 5 – Posizione dei punti di prelievo delle flak per la determinazione di δ¹³C in campioni di aria.

Raggiungimento obiettivi, problematiche e suggerimenti

La campagna di campionamento dei sedimenti profondi nel Mediterraneo Occidentale TMC-07 ha ottenuto risultati altamente soddisfacenti nonostante le condizioni meteorologiche avverse che si sono presentate nel Mare Ligure, tali da farci decidere di tagliare la sperimentazione ivi prevista (V1), nel Mar di Sardegna (36 ore di stand-by) e nel Mare di Alboran durante il trasferimento tra le aree V4 e VA. Complessivamente sono state quindi coperte 4 aree delle 5 previste.

In compenso, altri punti critici evidenziati in fase di programmazione della campagna, cioè la possibilità di operare con il box corer anche durante le ore notturne e l’operatività del verricello di poppa dell’Urania, si sono dimostrati invece punti di forza della campagna. Infatti, grazie disponibilità del Comandante della nave, Com. V. Lubrano Lavadera e di tutto l’equipaggio, ai quali va il più vivo ringraziamento, si è sempre lavorato sulle 24h con professionalità ed in sicurezza fino a condizioni di mare 5-6. Grazie ad un intervento di manutenzione straordinaria che ha preceduto la campagna in oggetto, il verricello Lebus ha funzionato senza presentare alcun problema per tutta la campagna con velocità di salpaggio sovente superiore a 2 m s^-2. In considerazione delle 73 calate effettuate per una profondità media delle stazioni occupate di circa 3200 m, il verricello ha “tirato” il cavo per circa 470 km, una lunghezza cioè superiore alla distanza tra Bologna e Roma. Il fatto che abbia lavorato ad una velocità doppia di quanto previsto nel piano di previsione della campagna ha fatto guadagnare circa 2.5 giorni di attività lavorativa, che sono stati essenziali per completare l’attività prevista in relazione ai giorni persi per condizioni meteo avverse. Comandante e Direttore di macchina hanno peraltro tenuto a precisare che questa alta velocità di salpaggio deve essere considerata un’eccezione e non la norma per le prossime campagne.