Academic literature on the topic 'Geochimica isotopica'

Study of petrological and geochemical characteristics of mantle peridotite xenoliths in Pliocene alkaline basalt in Nghia Dan (West Nghe An) was carried out. Rock-forming clinopyroxenes, the major trace element containers, were separated from the xenoliths to analyze for major, trace element and Sr-Nd isotopic compositions. The data were interpreted for source geochemical characteristics and geodynamic processes of the lithospheric mantle beneath the region. The peridotite xenoliths being mostly spinel-lherzolites in composition, are residual entities having been produced following partial melting events of ultramafic rocks in the asthenosphere. They are depleted in trace element abundance and Sr-Nd isotopic composition. Some are even more depleted as compared to mid-ocean ridge mantle xenoliths. Modelled calculation based on trace element abundances and their corresponding solid/liquid distribution coefficients showed that the Nghia Dan mantle xenoliths may be produced of melting degrees from 8 to 12%. Applying various methods for two-pyroxene temperature- pressure estimates, the Nghia Dan mantle xenoliths show ranges of crystallization temperature and pressure, respectively, of 1010-1044°C and 13-14.2 kbar, roughly about 43km. A geotherm constructed for the mantle xenoliths showed a higher geothermal gradient as compared to that of in the western Highlands (Vietnam) and a conductive model, implying a thermal perturbation under the region. The calculated Sm-Nd model ages for the clinopyroxenes yielded 127 and 122 Ma. If the age is meaningful it suggests that there was a major geodynamic process occurred beneath Western Nghe An in the middle- Early Cretaceous that was large enough to cause perturbation in the evolutional trend of the Sm-Nd isotopic system.ReferencesAn A-R., Choi S.H., Yu Y-g., Lee D-C., 2017. Petrogenesis of Late Cenozoic basaltic rocks from southern Vietnam. Lithos, 272-273 (2017), 192-204.Anders E., Grevesse N., 1989. Abundances of the elements: meteorite and solar. Geochimica et Cosmochimica Acta, 53, 197-214.Anderson D.L, 1994. The subcontinental mantle as the source of continental flood basalts; the case against the continental lithosphere mantle and plume hear reservoirs. Earth and Planetary Science Letter, 123, 269-280.Arai S., 1994. Characterization of spinel peridotites by olivine-spinel compositional relationships: review and interpretation. Chemical Geology, 113, 191-204.Ballhaus C., Berry R.G., Green D.H., 1991. 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I cambiamenti climatici in atto stanno causando un aumento delle temperature, più accentuato nei mesi estivi e si sta inoltre evidenziando un mutamento nella distribuzione annuale delle piogge. Bisogna pertanto riuscire a valutarne quanto prima i possibili impatti sul settore agricolo e della viticoltura, per poter intervenire adeguatamente per preservare le caratteristiche dei prodotti, prevedendo inoltre un efficientamento dell’utilizzo della risorsa idrica. Il seguente progetto di tesi si inserisce nel progetto Interreg Italia-Slovenia ACQUAVITIS: soluzioni innovative per l’uso efficiente dell’acqua in viticultura transfrontaliera. In questa tesi è stata analizzata la composizione isotopica dell’ossigeno e dell’idrogeno di campioni di precipitazioni, acqua contenuta nel suolo e linfa xilematica relativi a 3 vigneti sperimentali, in contesti geografici e climatici differenti tra di loro, nella regione Friuli-Venezia Giulia: il Carso classico, l’area isontina e la bassa pianura del Tagliamento, raccolti nel corso della stagione produttiva delle viti del 2020. I dati isotopici sono utilizzati come traccianti al fine di identificare l’origine e le possibili variazioni dell’acqua di approvvigionamento delle viti.

I record isotopici delle perforazioni profonde in Antartide sono tra i principali proxy a nostra disposizione per la ricostruzione delle paleotemperature. In special modo il plateau Antartico è considerato un’area strategica per i siti di carotaggio e ospiterà il progetto Beyond Epica-Oldest Ice che mira a ricostruire il clima degli ultimi 1.5 milioni di anni. Si rende necessario quindi migliorare la comprensione della relazione esistente fra la composizione isotopica delle precipitazioni e la temperatura. Per questa finalità vengono effettuate analisi isotopiche dei campioni giornalieri di precipitazioni raccolte su banchino e a terra presso la base italo-francese di Concordia, a cui verranno associati i rispettivi dati meteorologici, facendo un confronto delle variabilità stagionali ed inter-annuali delle precipitazioni all’interno del plateau antartico. In questo lavoro di tesi saranno analizzati più di 400 campioni risalenti all’anno 2017 a cui verranno aggiunti, per un confronto, i dati dei campioni precedenti dal 2008 al 2016. Inoltre, verrà fatta una comparazione preliminare dei dati osservati con i dati meteorologici simulati dal modello generale di circolazione atmosferica ERA-5 e i dati isotopici simulati dai modelli ECHAM5-wiso e ECHAM6-wiso, che implementano la diagnostica per gli isotopi stabili di ossigeno e idrogeno nel ciclo idrologico. Ciò che ci si aspetta è una miglior comprensione della relazione δ/T in Antartide e dei processi che la determinano, nonché una possibile validazione dei modelli GCM ai quali è stata applicata la diagnostica isotopica.

2012/2013
Viene studiata l'applicabilità della sistematica isotopica dello Sr alla qualificazione e alla tracciabilità di origine geografica di prodotti vitivinicoli, in questo caso il Prosecco veneto DOC. Vengono caratterizzati campioni di uva provenienti da dieci diversi vigneti e delle vendemmie 2010, 2011 e 2012, oltre ai campioni di suolo corrispondenti. Vengono usati anche i dati di chimismo di suoli ed uve al fine di comprendere meglio i complessi equilibri nel sistema pianta-acqua-suolo. Si osserva che i campioni possono essere differenziati sia in funzione della localizzazione geografica che secondo l'anno di vendemmia. Le variazioni geografiche vengono attribuite alla diversa geologia dei siti, le variazioni annuali agli apporti atmosferici e/o antropici di Sr. Si osserva una correlazione positiva tra composizione isotopica dell'uva e quella della frazione labile del suolo corrispondente, permettendo una modellazione di massima, consistente nella previsione del valore dell'uva a partire da quello del suolo. Le diverse componenti dell'uva (bucce, succo, semi e raspo) risultano avere composizioni isotopiche sovrapponibili, confermando l'assenza di frazionamento isotopico. La sistematica isotopica dello Sr si conferma come buona tecnica da applicare a problemi di caratterizzazione e tracciabilità, possibilmente in un contesto multivariabile. Ciò nonostante, le dinamiche presenti tra suolo e biosfera sono molto complesse e variabili, e questo si traduce spesso in elevati margini di errore di cui bisogna tenere conto durante le modellazioni e le conclusioni.
XXVI Ciclo
1985

2011/2012
L’approvvigionamento dell'acqua per usi potabili ed agricoli, rappresenta una delle maggiori emergenze che i governi, sia di paesi economicamente evoluti che in via di sviluppo, devono affrontare in tempi rapidi. La continua richiesta di questo bene prezioso, l’inquinamento diffuso e i recenti mutamenti climatici hanno portato alla diminuzione della già limitata quantità d’acqua dolce disponibile, rendendo assolutamente necessario affrontare con metodi rigorosamente scientifici le problematiche legate alla protezione di questa risorsa. Nelle indagini idrogeologiche un importante strumento per la comprensione della struttura di un acquifero è dato dalla composizione isotopica dell'ossigeno (δ18O) e dell’idrogeno (δD), definita come la deviazione in parti per mille del rapporto isotopico di un campione rispetto ad uno standard di riferimento, che nel caso delle acque è rappresentato dalla composizione isotopica media oceanica. Ogni indagine idrogeologica deve partire dalla conoscenza delle caratteristiche idrogeochimiche della fonte di alimentazione delle acque superficiali e di falda che, nella quasi totalità dei casi, è identificabile con le acque meteoriche. Questo dottorato si pone come obiettivo la caratterizzazione ad alta risoluzione spaziale della composizione di ossigeno e idrogeno nelle acque meteoriche del Friuli-Venezia Giulia, a questo scopo le acque provenienti dal 20 pluviometri dislocati in tutta la regione sono state raccolte mensilmente e analizzate tramite IRMS e CRDS per determinarne la composizioni isotopica di idrogeno e ossigeno. Il periodo di campionamento va dal 2004 al 2011, con alcuni pluviometri, L1 ed L3, attivi dalla prima metà degli anni 80. I risultati delle analisi mostrano un 18O variabile nella regione, con valori medi pluriannuali pesati per la quantità di precipitazione intorno al -6‰ per i pluviometri costieri e di pianura, tra il -7‰ ed il -8‰per i pluviometri situati in valli nell’entroterra intorno al -9‰ per i pluviometri situati in quota. La composizione isotopica dell’ossigeno è stata confrontata con temperatura e quantità di precipitazioni per determinare quale sia l’influenza di questi fattori sulla distribuzione del 18O nelle precipitazioni della regione. Dai confronti è emerso che i siti in montagna sono fortemente influenzati dalla temperatura, influenza che diminuisce mano a mano che ci si avvicina alla costa. L’ammontare della precipitazione non sembra avere effetti consistenti sulla composizione isotopica, sono state osservate delle correlazioni positive tra quantità di precipitazioni e aumento dei valori di 18O e D, dovute però ad un aumento della temperatura corrispondente all’evento di precipitazione. I pluviometri L1 ed L3, situati a Basovizza e Trieste mostrano dei valori meno negativi di quanto la temperatura non farebbe supporre, per chiarire le cause di queste anomalie la zona di Trieste è stata oggetto di un’ulteriore monitoraggio su base giornaliera. I valori di 18O e d dei singoli eventi di pioggia così ottenuti, confrontati con le retrotraiettorie delle masse d’aria che hanno dato origine alle precipitazioni, hanno evidenziato una forte influenza della provenienza delle precipitazioni sulla composizione isotopica delle precipitazioni nella zona di Trieste. Utilizzando i valori mensili di 18O e D è stata elaborata una linea locale per le acque meteoriche (LMWL) di equazione: D = 7,98* 18O + 10,62 La LMWL ottenuta per il Friuli Venezia Giulia ha valori molto simili alla linea relativa alle precipitazioni globali (Craig, 1961) ed a quella determinata per l’Italia del nord (Longinelli e Selmo, 2003). È stato poi calcolato il gradiente isotopico verticale, ovvero la variazione della composizione isotopica all’aumentare della quota, del 18O utilizzando i valori medi pesati pluriannuali. Il gradiente medio per la regione risulta essere -0.17‰ ogni 100 m di quota. Infine si è cercato di dare una caratterizzazione isotopica di alcune acque superficiali della valle del But: il torrente But, quattro sorgenti in destra But e due sorgenti in sinistra But. Dalle analisi sono emersi tre andamenti ben distinti per le sorgenti e la difficoltà di situare nell’area l’origine di una esse, il Fontanone, suggerendo la necessità di ulteriori indagini.
XXV Ciclo
1981

Polar ice cores, both in Greenland and Antarctica, provide an improved understanding of past climatic variations through ⸹18O and ⸹D records, which are considered a proxy of surface temperature. This study focusses on the isotopic records obtained from four ice cores drilled in a coastal site of East Antarctica (GV7), characterized by a relatively high snow accumulation rate (237 mm of water equivalent). At this site different cores have been retrieved, one of which reached a depth of 250 m, while others reached shallow (5-12 m) or intermediate (55 m) depths, covering different time periods; this allows to calculate a stacked record for this site, in order to reduce the stratigraphic noise. The co-isotopic analysis allows the definition of the deuterium excess (d=⸹D-8*⸹18O), which is a proxy of climatic conditions (relative humidity, sea surface temperature, and wind speed) in the moisture source regions of precipitation. Since the isotopic records are not only related to temperature but also to other factors (precipitation intermittency, snow redistribution by winds and post-depositional effects), we compare the mean annual GV7 values of ⸹18O,⸹D, d and snow accumulation rate, all of which determined after an annual layer dating approach, to re-analysis data over the 1979-2012 period. For validating the proxy records, we used the ERA-Interim reanalysis data of temperature and precipitation, as well as the ECHAM5-wiso model data, which includes also the stable isotopes. We found that ERA-Interim over-estimates the precipitation data at GV7, which is already known in literature in coastal areas of Antarctica, while the ECHAM5-wiso under-estimates them. The simulated temperature data from ECHAM5-wiso were found in strong agreement with stable isotopes from GV7 ice cores, when using a 3-year moving average, except for one of them. Furthermore, we also compared the d-excess records with sea ice extent, finding a contrasting behavior in the most recent period. We also investigated the snow accumulation records in relation to simulated temperature, finding an agreement between the two variables from 1979 to 1996, while they appear not correlated afterward. The main climatic indices for the Southern Hemisphere, El Niño 3.4 and the Antarctic Oscillation, were also compared to stable isotopes and simulated temperatures. The overall model-data comparison in this study and for this area, shows a relatively good agreement, both in terms of absolute values and variability.

Questo studio si prefigge di valutare le variazioni climatiche e ambientali che si sono succedute nell’area di Dome C nel corso della seconda parte dell’attuale interglaciale, denominato Olocene, mediante l’utilizzo di proxy di temperatura ( 18 O e/o D) e di combustione di biomasse (levoglucosano), avvalendosi del confronto con il record isotopico della carota di Epica Dome C e di quello del levoglucosano della carota di TALDICE. Per interpretare le variazioni climatiche del passato sono stati utilizzati i dati isotopici ottenuti dall’analisi di campioni ad alta risoluzione (5 cm) della carota di SolarIce, prelevata a Dome C nell’ambito del progetto PNRA SolarIce, tra 50 m e 204 m di profondità e corrispondenti ad un’età compresa tra circa 2000 e 6100 anni BP. Le analisi isotopiche sono state condotte attraverso spettroscopia laser CRDS e spettrometria di massa IRMS; una parte dei campioni del dataset utilizzato è stata analizzata dal centro di ricerca francese dell’LSCE e dall’Università di Parma, partner del progetto SolarIce Per interpretare l’andamento delle combustioni di biomasse nel passato, sono state utilizzate le variazioni di concentrazione del levoglucosano, considerato un tracciante specifico di questo tipo di combustioni. I campioni analizzati sono compresi tra i 90 e i 110 m di profondità, range corrispondente a circa 2100-2800 anni BP. Il record ad alta risoluzione (5 cm), è stato messo a confronto, per il periodo di sovrapposizione, con quello ottenuto dalla carota di ghiaccio di TALDICE, prelevata a Talos Dome, sempre in Antartide orientale, ma a una distanza inferiore dall’oceano meridionale. Per determinare la concentrazione di levoglucosano, i campioni di ghiaccio sono stati sottoposti a decontaminazione e analizzati mediante la tecnica analitica ifenata HPLC-MS/MS; la quantificazione è stata effettuata attraverso l’utilizzo di levoglucosano marcato 13 C 6 come standard interno.

Lo svolgimento di questa tesi si inserisce nell’ambito del Progetto realizzato dal Comune di Portoscuso e dal Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche dell’Università di Cagliari (DSCG), finalizzato alla identificazione delle sorgenti di triclorometano nelle acque degli acquiferi dell’Unità Vulcanica oligo-miocenica nelle aree esterne all’area industriale nel territorio di Portoscuso, (Sardegna SO). Scopo del lavoro è stato individuare la zona interessata da concentrazioni di triclorometano e cercare di comprenderne l’origine. Lo studio ha previsto l’analisi combinata delle caratteristiche idrogeologiche dell’acquifero, delle peculiarità idrogeochimiche delle acque sotterranee e indagini isotopiche sul 13C nel triclorometano. A tal fine, è stata realizzata una campagna piezometrica e un campionamento delle acque, le analisi geochimiche sui campioni prelevati e un’interpretazione dei risultati. Un campione di acque di sicura provenienza industriale è stato utilizzato per definire il marker geochimico e isotopico industriale. Attraverso questo lavoro è stato evidenziato che la zona interessata da contaminazione di triclorometano è la zona a nord di Portoscuso, a monte idrogeologico del polo industriale. Le indagini isotopiche hanno confermato la differenza di origine del triclorometano tra le acque del polo industriale e quelle a monte dello stesso.

The purpose of this research was to identify and calibrate new palaeoclimate and palaeoenvironmental proxies based on edible molluscs (Mytilus galloprovincialis, Spondylus sp., Venus verrucosa) collected in sites where detailed historical series of environmental parameters (temperature, salinity and pH) are available (Marine reserve of Miramare, Columbretes Islands). Several analyses (OM, SEM, XRD, LA-ICP-MS, Stable Isotopes) were performed on the bivalve samples for microstructural, mineralogical and geochemical characterization. Analytical results were interpreted and correlated with time series of environmental parameters for the calibration of the geochemical signals and compared with published data of the same species.
Lo scopo di questa ricerca è stato identificare e calibrare nuovi proxies paleoclimatici e paleoambientali basati su molluschi commestibili (Mytilus galloprovincialis, Spondylus sp., Venus verrucosa) campionati in siti dove sono presenti serie storiche di dettaglio di parametri ambientali (temperatura, salinità e pH) come le Riserve Marine di Miramare e delle Isole Columbretes. Sono state effettuate diverse serie di analisi (OM, SEM, XRD, LA-ICP-MS, Isotopi stabili) sui gusci di questi bivalvi per averene una caratterizzazione microstrutturale, mineralogica e geochimica. I risultati ottenuti sono stati interpretati e correati con le serie storiche dei parametri ambientali a nostra disposizione e comparati con quelli ottenuti sulle stesse specie presenti in letteratura

2006/2007
Il clima e le sue variazioni sono argomenti di rilevante interesse scientifico e di grande attualità. L’Antartide, coperta per la quasi totalità da ghiacci, esposta all’impatto dei cambiamenti climatici, ma priva di fonti d’inquinamento antropico, conserva pressoché inalterate le informazioni climatiche ed ambientali del passato, rivelandosi così un insostituibile laboratorio naturale al servizio degli studiosi. Dalla calotta antartica si ricavano quindi carote di ghiaccio in cui sono archiviate le informazioni climatiche degli ultimi 800.000 anni. Tuttavia, è necessaria una maggior conoscenza del continente (circolazione atmosferica e oceanica, interazione tra i venti e la topografia) per aumentare la rappresentatività dei dati ottenuti da una singola perforazione. A causa della complessità del sistema glaciale dell’Antartide, non è stato sino ad ora possibile stabilire se la massa d’acqua (neve e ghiaccio) accumulatasi in un anno venga restituita al mare completamente o solo in parte, oppure se giunga in mare una quantità d’acqua superiore a quella ricevuta. Ogni disequilibrio, anche se modesto, del bilancio di massa dell’Antartide potrà avere un impatto sostanziale sul livello del mare globale e rappresentare quindi una variabile dominante nelle previsioni future. Collocata nell’ambito del progetto scientifico "Bilancio di massa superficiale dell'area di drenaggio di Dome-C", finanziato dal PNRA (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide) e dal Progetto ITASE (International Trans-Antarctic Scientific Expedition), la presente ricerca di dottorato si propone quindi di: • incrementare i dati sulla variazione spaziale e temporale dell’accumulo nevoso, che consentiranno di diminuire le incertezze sul ruolo dell’Antartide rispetto alle variazioni del livello marino globale; • ricostruire le variazioni climatico - ambientali degli ultimi 150 anni; • fornire nuovi dati isotopici per la validazione dei modelli climatici; • definire le influenze delle “Teleconnections” atmosferiche sul clima antartico per migliorare l’interpretazione dei dati di temperatura ed accumulo desunti dalle carote di ghiaccio. I profili degli isotopi stabili e dell’analisi dell’attività tritio, delle carote di nevato e ghiaccio dell’Antartide vengono usati per valutare in modo efficace sia le variazioni di temperatura del passato che i cambiamenti del tasso d’accumulo. Inoltre, i dati ottenuti da tali analisi sono fondamentali pure per convalidare i modelli applicati all’Antartide. In questa ricerca di dottorato, applicando le metodologie della geochimica isotopica alle carote di nevato prelevate nell’area del bacino di drenaggio di Dome C (Antartide orientale) durante le campagne antartiche 2001 - 02 e 2002 – 03, è stata stimata la variazione spaziale dell’accumulo nevoso mediante l’analisi dell’attività tritio. I risultati ottenuti sono in buon accordo con i dati pregressi della medesima area, evidenziando valori maggiori dell’accumulo nella fascia costiera, compresi tra 200 e 400 mm w.eq. a-1, valori intermedi tra 60 e 90 mm w.eq. a-1 nella fascia altitudinale dei 2000 - 2200 m, per arrivare ai bassi valori per la parte più interna del plateau di 25 - 30 mm w.eq. a-1. Inoltre, la fascia costiera dell’area prospiciente il Mare di Ross (Baia Terra Nova) è caratterizzata, a parità di quota, da valori minori dell’accumulo rispetto l’area della Terra Giorgio V. Quindi questi nuovi dati contribuiscono ad aumentare le conoscenze sulla variazione spaziale e temporale del tasso d’accumulo nel bacino di drenaggio di Dome C. Per di più, una maggior disponibilità di dati in situ è necessaria per calibrare in modo adeguato i modelli matematici che sempre più spesso vengono utilizzati negli studi antartici. La caratterizzazione delle precipitazioni dell’area presa in esame è stata possibile grazie allo studio isotopico (18O, D e d) di due carote provenienti da siti costieri ad accumulo elevato (GV7 e WL3). La comprensione delle diverse modalità della circolazione atmosferica (ENSO, SAM ecc…) ed il confronto di queste con i profili isotopici ottenuti, ha permesso di definire le influenze di queste “Teleconnections” atmosferiche sul clima del settore antartico oggetto di questo studio. Si è notata una maggiore influenza dell’indice SAM rispetto al El Niño sulla variabilità della composizione isotopica (18O e D), nonché un legame fra i valori dell’eccesso di deuterio e la maggiore o minore estensione del ghiaccio marino riconducibile, a sua volta, ai principali “modi” di circolazione atmosferica (SAM e SOI).
XX Ciclo
1973