RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

La transizione climatica tra Pliocene Medio e Pliocene Superiore: una prospettiva Mediterranea

Università di riferimento

Università degli Studi di PALERMO - GEOLOGIA E GEODESIA - ()

Responsabile dell'Unità di ricerca

Rodolfo Sprovieri

Descrizione

La ricostruzione stratigrafica dei sedimenti plio-pleistocenici affioranti nella zona di Marcedusa (Calabria ionica) è già stata elaborata nel recente passato a cura di Ricercatori dell’Università di Padova (Rio et al., 1996; Massari et al., 2002). Tali studi, basati su un lungo lavoro di campagna e di analisi biostratigrafiche essenzialmente a nannofossili calcarei, hanno dimostrato come nell’intervallo compreso tra circa 3.3 Ma e 2.1 Ma (Piacenziano-Gelasiano) sia riconoscibile nell’area di Botricello la presenza, con una alternanza ciclica, di un elevato numero di livelli bianchi laminati (caratterizzati da una fitta e sottile alternanza di livelli bianchi e scuri) e di sedimenti marnosi emipelagici. I livelli laminati bianchi hanno sempre uno spessore molto elevato (qualche metro), con il livello più recente individuato che presenta uno spessore di una ventina di metri, tanto da far supporre la possibilità che si tratti di un livello laminitico composito. Per il presente progetto la intera successione ricostruita verrà campionata e tutte le associazioni a foraminiferi (planctonici e bentonici) e a nannofossili calcarei presenti nei campioni verranno studiate con metodologie quantitative. I risultati delle analisi quantitative delle associazioni verranno utilizzati, unitamente alle analisi isotopiche (eseguite su specie planctoniche e bentoniche) dell’Ossigeno e del Carbonio, sia per confermare la dettagliata ricostruzione dei segmenti che danno origine alla intera successione che per proporre una ricostruzione ciclostratigrafica e paleoceanografica della stessa. A tale scopo verranno utilizzate le fluttuazioni di abbondanza relativa dei foraminiferi planctonici e dei nannofossili calcarei che si sono dimostrate utili per riconoscere periodicità milankoviane (precessione ed obliquità) (Sprovieri et al., 1998; Sprovieri et al., 2003, 2006a, 2006b). Le analisi quantitative dei foraminiferi planctonici verranno correlate con i dati isotopici dell’Ossigeno e del Carbonio, che sono già state utilizzate per individuare periodicità e fluttuazioni paleoceanografiche in questo intervallo di tempo (Lourens et al., 1996; Niemitz e Billups, 2005; Lisiecki e Raymo, 2005; Mudelsee e Raymo, 2005). Tutti questi dati, insieme ai dati provenienti da una altrettanto dettagliata analisi quantitativa delle associazioni a foraminiferi bentonici (che analisi preliminari hanno dimostrato essere presenti anche negli intervalli laminati) verranno utilizzati per una ricostruzione delle condizioni di ossigenazione e produttività al fondo durante gli intervalli marnosi e laminati. I livelli laminati di maggiore spessore (e in particolare il livello stratigrafico più alto) verranno campionati con estremo dettaglio (ogni 5-10 cm). Il loro studio faunistico, floristico e geochimico potrà possibilmente evidenziare fluttuazioni paleoclimatiche durante tali intervalli di parziale o totale anossia. Uno scopo particolarmente importante sarà infatti il possibile riconoscimento, sulla base di avanzate analisi statistiche, di fluttuazioni sub-orbitali con intervalli temporali più o meno lunghi possibilmente equiparabili a quelli noti per il Pleistocene superiore. In conclusione il progetto ha lo scopo di individuare in una successione mediterranea emersa e campionata ad alta o altissima risoluzione e in un intervallo che copre il periodo di tempo contemporaneo e successivo alla formazione della calotta glaciale nell’emisfero settentrionale, la progressione di eventi climatici e paleoceanografici indotti da tali cambiamenti climatici e possibilmente correlabili con le periodicità milankoviane e sub-milankoviane.
Tutte le analisi isotopiche e geochimiche saranno realizzate presso il laboratorio di Geochimica dell’Istituto per l’Ambiente Marino Costiero (IAMC-CNR) di Napoli, dove lavorano in qualità di Ricercatori due dei componenti afferenti all’Unità Operativa di Palermo.


Pertanto i principali obbiettivi di questa unità saranno:

1) Controllo biostratigrafico di dettaglio e cronologia della successione ricostruita sulla base della correlazione (in campagna e su basi biostratigrafiche accurate ma non dettagliate) dei segmenti stratigrafici componenti;
2) Ricostruzione paleoclimatica e paleoceanografica della successione in base a indicatori diversificati (plancton calcareo, foraminiferi bentonici, isotopi dell’Ossigeno e del Carbonio, geochimica dei sedimenti);
3) Individuazione, in base ad avanzate analisi statistiche dei dati quantitativi ottenuti, di eventuali periodicità milankoviane e sub-milankoviane, da correlare con la successione litologica individuata;
4) Ricostruzione, in una sezione emersa mediterranea, della evoluzione climatica dell’intervallo analizzato, nel quale è possibile “leggere” la storia climatica durante la formazione e immediatamente successiva al completamento della calotta glaciale dell’emisfero settentrionale;
5) Ricostruzione della evoluzione delle condizione di fondo del locale bacino, sia per quanto riguarda la ossigenazione che la paleoproduttività.
Il progetto verrà effettuato seguendo le seguenti fasi, che possono essere utilizzate per verificare la progressione del lavoro:

Fase 1
Campionatura di dettaglio e preparazione dei campioni. 6 mesi

Fase 2
Analisi quantitativa delle associazioni microfossilifere. Preparazione delle analisi isotopiche. 12 mesi.

Fase 3
Completamento delle analisi e preparazione dei lavori, da inviare a riviste a diffusione internazionale. 6 mesi.

Con riferimento alla tabella 3.1 più avanti riportata, vengono qui prese in considerazione con dettaglio le spese previste per la completa realizzazione del progetto.
Materiale inventariabile. La cifra essenzialmente intende coprire eventuali spese di hardware (computers e stampanti), in considerazione del fatto che quello disponibile è in parte abbastanza vecchio.
Materiale di consumo. Interessa principalmente le spese per la preparazione (setacci, vetrini, collante) e la conservazione (contenitori in plastica) dei campioni, per le analisi isotopiche (vetrerie, bombole di gas), oltre al materiale di cancelleria, compresi dischetti per computers, pellicole fotografiche, stampe fotografiche, lucidi etc. La spesa è solo indicativa. Le numerose analisi isotopiche sono necessarie per ricostruire, insieme agli altri dati, una dettagliata ciclostratigrafica e una attendibile paleoceanografia dell’intervallo interessato.
Personale a contratto. L’elevato numero di campioni da prelevare in campagna, preparare e studiare necessita la collaborazione di personale esterno, anche considerato che un Assegnista di Ricerca che ha fatto fino ad ora parte di altri progetti PRIN dell’Unità di Palermo ha terminato il suo periodo di assegnista.
Missioni. La spesa comprende essenzialmente la partecipazione al lungo lavoro di campagna per la raccolta dei campioni. Inoltre sarà necessaria la partecipazione a riunioni fuori sede (a Padova) per discutere i risultati ottenuti dalle due Unità di Ricerca.
Partecipazione a Congressi. I risultati ottenuti verranno presentati a riunioni scientifiche e a Congressi nazionali e internazionali, che ormai prevedono onerose spese di inscrizione, di viaggio e permanenza in loco. Considerato il numero di partecipanti all’Unità di ricerca questa spesa potrà essere abbastanza onerosa.
Altro. Essenzialmente per coprire costi di piccole spese, quali spese postali, spese per invio pacchi di campioni, spese telefoniche etc.