Il metano (CH4), uno tra i gas serra più importanti scambiati tra ecosistemi terrestri e atmosfera, svolge un ruolo chiave nel regolare l'effetto serra. Il rapido aumento delle concentrazioni atmosferiche di quest'ultimo ha generato un interesse significativo nella quantificazione delle emissioni da varie fonti. La metanogenesi nel suolo risulta essere influenzata dalla concentrazione e dalla disponibilità di ossigeno. Il metano viene emesso in qualità di scarto dell'attività respiratoria di alcune delle comunità batteriche anaerobiche, appartenenti al regno Archea, in grado di vivere in suoli asfittici, come quelli sommersi. Per questo motivo i siti di torbiera rappresentano ambienti di particolare interesse per la formazione del metano, per le condizioni di anossia causate dalla saturazione idrica. Le torbiere occupano solamente il 5-8% della superficie terrestre, ma contengono oltre il 30% del carbonio del suolo mondiale e risultano essere fonti significative di emissioni di CH4. Le torbiere sono diffuse in prevalenza ad elevate latitudini o altitudini e, in Italia, sono presenti essenzialmente in ambiente alpino. Viste le peculiarità di questi ambienti e il loro interesse a livello naturalistico e ambientale nel contesto montano lo scopo di questa tesi è di comprendere le dinamiche delle emissioni di CH4 dalle torbiere alpine, confrontando metodi differenti di misura dei flussi di metano. A tale scopo sono stati scelti alcuni casi studio che approfondiscono le dinamiche del carbonio attraverso le misurazioni dei flussi di metano dai siti di torbiera alpina. Utilizzare diverse tecniche di misura permette di confrontare i dati ottenuti e sottolineare le peculiarità di ciascuna tecnica, evidenziando così quale sia tra queste la più idonea in base al tipo di suolo di torbiera studiato e cercando di rendere il più possibile rappresentativi i dati, limitando eventuali errori di applicazione. Gli studi, pur effettuati con tecniche diverse, concordano nell'evidenziare come i flussi di CH4 siano caratterizzati da un'alta variabilità diurna, stagionale e interannuale. Tale variabilità è dovuta all'influenza di alcuni fattori che ne controllano le dinamiche. In particolare, la posizione della falda freatica e la temperatura del topsoil sono i fattori più importanti nel controllare il flusso di metano diurno. Per quanto riguarda le emissioni stagionali di metano, queste sono maggiormente influenzate dalla temperatura del suolo e dal livello della falda acquifera. Le variazioni interannuali sono correlate in modo più significativo alle differenti condizioni meteorologiche, come l'andamento e la distribuzione delle precipitazioni e della temperatura dell'aria. Le torbiere analizzate, situate tutte in ambiente alpino, hanno restituito delle stime annuali di emissione di CH4 inferiori, rispetto ai saldi annuali di altre torbiere temperate o montane. I metodi utilizzati per la misura erano stati scelti in funzione delle particolari condizioni di ciascun sito sperimentale. La differenza più significativa riscontrata confrontando i casi studio risiede nel fatto che il metodo a camere si è rivelato particolarmente indicato in condizioni di micrometeorologia e la presenza di microhabitat nella torbiera. In tali condizioni risulta meno adatto il metodo a covarianza vorticosa; esso è più efficace, invece, nello studio di superfici estese in quanto effettua misure rappresentative mediando l'eterogeneità spaziale.
Emissioni di metano dalle torbiere
GUERZONI, MARCO
2018/2019
Abstract
Il metano (CH4), uno tra i gas serra più importanti scambiati tra ecosistemi terrestri e atmosfera, svolge un ruolo chiave nel regolare l'effetto serra. Il rapido aumento delle concentrazioni atmosferiche di quest'ultimo ha generato un interesse significativo nella quantificazione delle emissioni da varie fonti. La metanogenesi nel suolo risulta essere influenzata dalla concentrazione e dalla disponibilità di ossigeno. Il metano viene emesso in qualità di scarto dell'attività respiratoria di alcune delle comunità batteriche anaerobiche, appartenenti al regno Archea, in grado di vivere in suoli asfittici, come quelli sommersi. Per questo motivo i siti di torbiera rappresentano ambienti di particolare interesse per la formazione del metano, per le condizioni di anossia causate dalla saturazione idrica. Le torbiere occupano solamente il 5-8% della superficie terrestre, ma contengono oltre il 30% del carbonio del suolo mondiale e risultano essere fonti significative di emissioni di CH4. Le torbiere sono diffuse in prevalenza ad elevate latitudini o altitudini e, in Italia, sono presenti essenzialmente in ambiente alpino. Viste le peculiarità di questi ambienti e il loro interesse a livello naturalistico e ambientale nel contesto montano lo scopo di questa tesi è di comprendere le dinamiche delle emissioni di CH4 dalle torbiere alpine, confrontando metodi differenti di misura dei flussi di metano. A tale scopo sono stati scelti alcuni casi studio che approfondiscono le dinamiche del carbonio attraverso le misurazioni dei flussi di metano dai siti di torbiera alpina. Utilizzare diverse tecniche di misura permette di confrontare i dati ottenuti e sottolineare le peculiarità di ciascuna tecnica, evidenziando così quale sia tra queste la più idonea in base al tipo di suolo di torbiera studiato e cercando di rendere il più possibile rappresentativi i dati, limitando eventuali errori di applicazione. Gli studi, pur effettuati con tecniche diverse, concordano nell'evidenziare come i flussi di CH4 siano caratterizzati da un'alta variabilità diurna, stagionale e interannuale. Tale variabilità è dovuta all'influenza di alcuni fattori che ne controllano le dinamiche. In particolare, la posizione della falda freatica e la temperatura del topsoil sono i fattori più importanti nel controllare il flusso di metano diurno. Per quanto riguarda le emissioni stagionali di metano, queste sono maggiormente influenzate dalla temperatura del suolo e dal livello della falda acquifera. Le variazioni interannuali sono correlate in modo più significativo alle differenti condizioni meteorologiche, come l'andamento e la distribuzione delle precipitazioni e della temperatura dell'aria. Le torbiere analizzate, situate tutte in ambiente alpino, hanno restituito delle stime annuali di emissione di CH4 inferiori, rispetto ai saldi annuali di altre torbiere temperate o montane. I metodi utilizzati per la misura erano stati scelti in funzione delle particolari condizioni di ciascun sito sperimentale. La differenza più significativa riscontrata confrontando i casi studio risiede nel fatto che il metodo a camere si è rivelato particolarmente indicato in condizioni di micrometeorologia e la presenza di microhabitat nella torbiera. In tali condizioni risulta meno adatto il metodo a covarianza vorticosa; esso è più efficace, invece, nello studio di superfici estese in quanto effettua misure rappresentative mediando l'eterogeneità spaziale.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/150739