Dendrochimica di anelli di accrescimento della seconda metà del 1800 e possibili implicazioni su variazioni di temperatura globale

During the XIXth and the beginning of the XXth century, corresponding to the beginning of the Industrial Revolution, there was an increasing emission of carbon dioxide into the atmosphere, due to the massive use of fossil fuels in the nascent industrial society. Carbon dioxide is considered one of the main greenhouse gases and an increase in its concentration in the atmosphere is followed by a progressive increase in the earth's temperature, due to the greenhouse effect. However, between the end of the nineteenth century and the beginning of the twentieth century, the trend of increasing carbon dioxide did not correspond to a proportional increase in temperature. One of the possible causes of this phenomenon could be identified in the numerous volcanic eruptions that occurred in the same period. In fact, volcanic eruptions can modify the global climate, due to the emission into the stratosphere of many volcanic products, including, sulfur dioxide. As will be illustrated in this thesis, not all volcanic eruptions are able to influence the Earth's climate. Only eruptions with a volcanic explosivity index (VEI) equal to or higher than 5 have, significant consequences on a global scale, in view of the high emission of sulphur compounds into the stratosphere, capable of influencing the amount of incident solar radiation that reaches the Earth's surface. In the period considered, there were eruptions of great magnitude that may have contributed to lowering the global temperature at the beginning of the twentieth century, despite the simultaneous emission of large quantities of carbon dioxide into the atmosphere. The events considered are the eruptions of Krakatoa in 1883, the Caribbean volcanoes in 1902 and Novarupta in 1912. In order to find a correlation between the two events, the concentrations of some chemical elements (copper, zinc and sulfur) within the rings of a larch specimen (Larix decidua Mill.) were measured through the use of a new technique: dendrochemistry.

Tra la fine del 1800 e l’inizio del 1900, in corrispondenza dell’inizio della rivoluzione industriale, si è assistito ad una sempre più crescente immissione nell’atmosfera di anidride carbonica, a causa del massiccio impiego di combustibili fossili nella nascente società industriale. L’anidride carbonica è considerato uno dei principali gas serra e ad un aumento della sua concentrazione nell’atmosfera consegue un progressivo aumento della temperatura terrestre, a causa dell’effetto serra. Tuttavia, tra la fine del XIX secolo e inizio del XX il trend all’incremento dell’anidride carbonica non è corrisposto un proporzionale incremento anche della temperatura. Una delle possibili cause di questo fenomeno potrebbe essere individuata nelle numerose eruzioni vulcaniche verificatesi nel medesimo periodo. Le eruzioni vulcaniche sono, infatti, tra i principali fenomeni naturali in grado di modificare il clima globale, a causa dell’emissione nella stratosfera di numerosi composti vulcanici, tra i quali, in particolare, l’anidride solforosa. Come verrà illustrato nella presente tesi, non tutte le eruzioni vulcaniche sono, però, in grado di influenzare il clima terrestre. Soltanto le eruzioni con un indice di esplosività vulcanica (VEI) superiore a 5 sono, infatti, hanno conseguenze rilevanti su scala globale, in considerazione dell’elevata emissione di composti solforati nell’atmosfera, in grado di influenzare il quantitativo di radiazione solare incidente che arriva sulla superficie terrestre. Nel periodo considerato si sono verificate eruzioni di grandi magnitudo che potrebbero aver contribuito ad abbassare la temperatura globale all’inizio del ventesimo secolo, nonostante la contestuale immissione in atmosfera di grandi quantità di anidride carbonica. Gli eventi considerati ai fini della presente tesi sono le eruzioni del Krakatoa nel 1883, dei vulcani caraibici nel 1902 e del Novarupta nel 1912. Con l’obiettivo di trovare una correlazione tra i due eventi, sono state misurate le concentrazioni di alcuni elementi chimici (rame, zinco e zolfo) all’interno degli anelli di accrescimento di un esemplare di larice (Larix decidua Mill.) attraverso l’impiego di una nuova tecnica: la dendrochimica.