Il manto nevoso dell’Artico non è un semplice deposito passivo, ma un complesso sistema dinamico capace di modificare la chimica atmosferica regionale. Uno studio internazionale, pubblicato sulla rivista Science Advances, ha individuato per la prima volta la presenza di bromato nelle neve delle isole Svalbard. La ricerca, che ha visto la collaborazione tra l’Istituto di Scienze Polari del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Isp), l’Università Ca’ Foscari Venezia e l’Università degli Studi di Perugia, dimostra come la neve funga da vero e proprio reattore chimico naturale.
Il bromo ricopre un ruolo centrale negli equilibri delle regioni polari. Come spiegato da Stefano Frassati, autore dello studio e dottorando a Ca’ Foscari: “Le sue reazioni possono innescare processi che portano alla distruzione dell’ozono e influenzano anche il ciclo di altri composti atmosferici. Per questo è fondamentale capire come venga immagazzinato e trasformato nel manto nevoso“.
Campionamento del manto nevoso durante il periodo primaverile (crediti: Federico Scoto / Cnr-Isp)
Il meccanismo di formazione del bromato
Le analisi sono state condotte su campioni di neve e aerosol prelevati nel 2022 presso la base italiana “Dirigibile Italia” a Ny-Ålesund. I risultati evidenziano che, con il ritorno della luce durante la primavera polare, la radiazione solare attiva reazioni specifiche. In queste condizioni, il bromuro presente nella neve si ossida trasformandosi in bromato, una specie chimica molto più stabile.
Andrea Spolaor, ricercatore del Cnr-Isp, chiarisce la rilevanza della scoperta: “Il bromuro […] può ossidarsi formando bromato, una specie molto più stabile che può accumularsi sia nel manto nevoso che nell’ambiente circostante“. Questo processo di accumulo rappresenta un serbatoio di bromo non reattivo che i modelli atmosferici precedenti non avevano considerato.
Fronte del ghiacciaio Confortlessbreen, sull’isola di Spitsbergen (crediti: Federico Scoto / Cnr-Isp)
Innovazione analitica e modelli teorici
Il successo della ricerca è dipeso dall’impiego di tecniche analitiche ad alta sensibilità e protocolli specifici per l’identificazione delle specie ossidate, capaci di rilevare il composto anche a concentrazioni estremamente basse. Fondamentale è stato anche l’apporto della meccanica quantistica per definire il meccanismo chimico elementare.
David Cappelletti, professore dell’Università di Perugia, sottolinea l’importanza dell’integrazione metodologica: “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“. Sebbene la scoperta non influenzi direttamente i cambiamenti climatici, essa permette di perfezionare la comprensione della chimica dell’ozono ai poli, fornendo dati cruciali per i futuri modelli climatici e atmosferici.
Immagine di Cover: Vista del campo di neve utilizzato per lo studio, presso Ny-Ålesund (crediti: Federico Scoto / Cnr-Isp)
