Progetto Dipartimenti di Eccellenza e Dottorato

Queste sono le tematiche che vengono affrontante nell’ambito del Dottorato di Ricerca finanziato dal Progetto Dipartimenti di Eccellenza “Studiare il passato e il presente per capire come il clima cambierà in futuro”.

Studio di carote di ghiaccio antartico

...per ricostruire le variazioni di particolato atmosferico durante il Pleistocene medio e superiore, con particolare attenzione all'ultimo ciclo climatico e per comprendere i regimi di trasporto atmosferico e l'effetto degli aerosol minerali sui cambiamenti del clima.

Ricostruzioni paleoclimatiche nel Pleistocene-Olocene sulla base di proxy biogenici in carote di sedimenti

I microfossili conservati nelle successioni dei sedimenti marini sono uno strumento importante per ricostruire le dinamiche degli oceani del passato e il cambiamento climatico. Lo studio di carote di sedimenti raccolte in aree chiave degli oceani permette di effettuare ricostruzioni paleoclimatiche ad alta risoluzione per comprendere i tempi e le cause del cambiamento. Il lavoro consisterà nella preparazione e nell'analisi di alcuni gruppi di microfossili da carote di sedimenti per quantificare l'abbondanza delle specie e la loro variazione nel tempo, da correlare con altri indicatori paleoclimatici per definire le variazioni paleoceanografiche e le variazioni del clima ad esse associate. 

Analisi di provenienza di sedimenti in grandi sistemi fluviali ed eolici

...con particolare riguardo ad Eurasia, Africa e Sudamerica.  Descrizione mineralogica quantitativa con tecniche tradizionali e innovative per ricostruire l’ effetto di processi fisici (abrasione meccanica, selezione idraulica) e chimici (alterazione e lisciviazione selettiva durante pedogenesi e diagenesi) sulla composizione dei sedimenti. Implicazioni per le ricostruzioni paleogeodinamiche, paleogeografiche, e paleoclimatiche.

Studio del ciclo terrestre del carbonio alla scala geologica

Caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche alla micro- e nano-scala di composti e allotropi del carbonio in solidi e fluidi intrappolati nelle rocce a profondità elevate (>100 km). Modellazioni termodinamiche per determinare i meccanismi di trasporto e fissazione del carbonio tra crosta e mantello e comprendere i processi che regolano i flussi di carbonio terrestre influenzando il clima.

Studio delle relazioni tra deformazione tettonica ed evoluzione geomorfologica

..a diverse scale di spazio e tempo. Analisi che integrano modellizzazione numerica e/o analogica con dati di terreno, geofisici, geodetici o geocronologici in aree orogeniche e/o vulcaniche interessate da fenomeni di ridistribuzione di massa superficiali significative legate a deglaciazione o altri processi superficiali.

Monitoraggio e modellazione della degradazione di masse glaciali e permafrost in relazione alle variazioni di temperatura
.. in ambiente alpino periglaciale. Impiego di metodologie innovative di fotogrammetria a partire da immagini multispettrali e termiche acquisite da drone e messa a punto di tecniche per la stima degli spostamenti e delle deformazioni di rock glacier alpini. Sviluppo e parametrizzazione, tramite misure di campo e indagini geofisiche, di modelli empirici tra stato e dinamiche dei rock glacier attivi e risorse idriche in alta quota.

Imaging avanzato e mappatura dei fondali marini per rilevare cambiamenti nell’estensione e nelle proprietà fisiche e ambientali degli habitat bentonici

La mappatura e una dettagliata rappresentazione delle realtà che caratterizzano i fondali marini sono dati di base fondamentali per operare una gestione e un monitoraggio informati delle risorse marine. Gli habitat bentonici sono ambienti dinamici che sono cambiati sia naturalmente attraverso la storia della Terra che in tempi recenti in risposta ai cambiamenti climatici. Il lavoro consisterà nell'acquisizione, elaborazione e interpretazione di dati di telerilevamento acustico e ottico, per rilevare i cambiamenti nell’estensione e nelle proprietà fisiche e ambientali di habitat bentonici selezionati che caratterizzano aree climaticamente sensibili situate in diversi contesti geomorfologici costieri e sottomarini (i.e. scogliere coralline e habitat legati all’emissione di gas e fluidi dal fondo dell'oceano Artico). Il lavoro si baserà sull’utilizzo di software dedicati per (1) fornire mappe del fondale marino a più scale spaziali, che includono la realizzazione di modelli 3D fotorealistici del fondale marino (ottenuti tramite acquisizione ed elaborazione fotogrammetrica di immagini acquisite tramite ROV); ed (2) eseguire analisi quantitative sui modelli di elevazione digitale prodotti, per identificare e modellizzare i diversi processi abiotici che controllano la distribuzione degli habitat bentonici nello spazio e nel tempo. Il lavoro verrà svolto presso il MarineGeo Lab del Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente (DISAT) dell'Università di Milano-Bicocca e sarà coinvolto in diversi progetti svolti in collaborazione con il centro MaRHE (Marine Research and High Education Center), l'Arctic University of Norway (UiT), l'Università di Malta e l’OGS (Istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale).

 

Studio della variazione della temperatura delle acque sotterranee di prima falda e potenziale utilizzo geotermico

Monitoraggio in continuo a diverse profondità e confronto con serie storiche di temperatura di acqua e aria. Studio dell'effetto dell'urbanizzazione sulle caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua di falda e datazione isotopica delle acque. Validazione e calibrazione di modelli di infiltrazione e flusso.

Messa a punto di un sistema semi-automatico di raccolta dati per la ricostruzione virtuale di affioramenti rocciosi

...basato sull'uso integrato di strumentazioni e tecniche in uso (fotogrammetria, TLS, GPS). Raccolta di dati geologici e sviluppo di modelli predittivi con diverse finalità (stabilità di circolazione di fluidi nel sottosuolo).

 

Estrazione di informazioni da banche di dati climatici per identificare gli effetti della variabilità naturale e antropogenica alla scala regionale (Alpi e Mediterraneo)

Studio dei venti intensi e dei regimi di precipitazione in base a dati di telerilevamento, radar e immagini digitali. Studio dei parametri fisici oceanici da dati da satellite, boe fisse e strumenti marini in movimento, per identificare il ruolo degli oceani nella mitigazione del cambiamento climatico e nella creazione di variabilità su scala interannuale. Determinazione sperimentale in 3D del tasso di riscaldamento dell'atmosfera in relazione alla composizione chimica dell'atmosfera e delle sorgenti emissive naturali e antropiche. Determinazione al suolo e lungo profili verticali dei possibili feedback atmosferici su scala globale. Studio sperimentale in smog chamber e modellistico della formazione di nuclei di condensazione delle nubi da spray marino e per reattività fotochimica da precursori gassosi di origine marina.

Creazione di mappe di pericolosità di eventi meteorologici estremi

...integrando la conoscenza degli eventi passati e gli scenari climatici futuri del World Climate Research Programme. Modellazione stocastica, statistica e dinamica ad alta risoluzione spaziale su scala regionale. Studio in smog chamber dell'evoluzione della reattività chimica dell'atmosfera e della formazione di particelle e nuclei di condensazione delle nubi in relazione agli scenari di variazione climatica previsti.

Sistemi carbonatici, paleobenthos e produttori di carbonato del Pliocene e del Quaternario

Ricostruzione della variabilità climatica e oceanografica registrata dalle associazioni bentoniche e dai biocostruttori. Analisi dei proxy geochimici archiviati nelle componenti scheletriche e nei carbonati microbiali. 

Sviluppo di scenari di pericolosità e di evoluzione di frana

...(colate di detrito e grandi frane in roccia) a scala regionale in relazione a condizioni meteo-climatiche. Calibrazione di modelli di innesco per diversi scenari climatici WCRP. Valutazione del livello di rischio per popolazione e infrastrutture.

Sviluppo di scenari di evoluzione delle caratteristiche fisico-chimiche delle acque sotterranee

...in seguito a cambiamenti climatici attesi. Valutazione dell'utilizzo di acquiferi superficiali a fini energetici e riduzione delle emissioni in atmosfera. Analisi delle relazioni fisiche, chimiche e biologiche tra acque superficiali e acque profonde.

Modellazione di scenari relativi alle emissioni di CO2 da suoli

...per respirazione radicale e mineralizzazione della sostanza organica, a seguito delle trasformazioni d’uso e del cambiamento climatico.

Studio geochimico della persistenza dei minerali instabili nei sedimenti
Identificazione dei fattori geomorfologici e chimici che influenzano i meccanismi di alterazione chimica dei minerali instabili: caratterizzazione dei loro ambienti geochimici, studio delle cinetiche di dissoluzione e valutazione dell’impatto dei cambiamenti climatici e dell’inquinamento delle acque sulla loro persistenza.