WP 1 Ricerca Scientifica e Clima Descrizione SHARE promuove la ricerca scientifica multidisciplinare e lo studio del clima in aree di alta quota, secondo una struttura divisa in sei aree tematiche principali: atmosfera, glaciologia, energia e ciclo dell'acqua, limnologia, biodiversità e risorse naturali, e medicina.
Il cuore delle attività di ricerca di SHARE è costituito dal suo sistema di monitoraggio. Oggi, la rete di SHARE include dodici stazioni meteorologiche automatiche (AWS) e due stazioni di monitoraggio atmosferico ubicate ad alta quota, principalmente in aree protette (Parco Nazionale del Sagarmatha in Nepal, Parco Nazionale del Karakorum Centrale in Pakistan, Parco Nazionale del Rwenzori in Uganda, Parco Nazionale dello Stelvio e Parco Regionale degli Appennini di Frignano in Italia), e dedicate all’acquisizione diretta di dati di qualità a lungo termine.
Le ricerche scientifiche sono suddivise nelle seguenti cinque aree tematiche:
- WP 1.1 Atmosfera: studio dei processi e dei meccanismi d'interazione tra le catene montuose e la circolazione atmosferica globale e delle proprietà fisiche, chimiche e ottiche dell'aerosol e delle sue variazioni.
- WP 1.2 Glaciologia: ricerche criosferiche ad alta quota sulle Alpi e sulle catene dell’Himalaya e del Karakorum, con lo scopo di quantificare l’entità e i tassi dell’ablazione nivale e glaciale, e di valutare gli impatti dell’ablazione sull’idrologia dei bacini montani d’alta quota e di identificare le complesse relazioni reciproche con il sistema climatico.
- WP 1.3 Risorse Idriche: studio delle risorse idriche in termini di qualità e quantità.
- WP 1.4 Biodiversità: Biodiversità Animale: studio degli effetti del riscaldamento globale sui grandi mammiferi ungulati e i predatori nel contesto dei programmi di monitoraggio del Sagarmatha National Park (Nepal) e del Central Karakorum National Park (Pakistan); Biodiversità Vegetale: studio della biodiversità vegetale in aree montane chiave nel contesto del cambiamento climatico nelle Alpi, negli Appennini, nonché nel Sagarmatha National Park (Nepal), dove è previsto il Progetto Pilota "Himalayan Seed Bank".
- WP 1.5 Medicina: studio delle risposte della fisiologia umana alle condizioni estreme e delle conseguenze dell'inquinamento indoor sulle popolazioni dei paesi di montagna in via di sviluppo.
In questo WP sono stati promossi otto Progetti Pilota, dedicati al miglioramento delle conoscenze su diversi temi ambientali specifici.
Progetti Pilota:
SHARE-ABC (WP 1.1)
Attività di monitoraggio e ricerca nel contesto di del Progetto UNEP Atmospheric Brown Clouds al Nepal Climate Observatory – Pyramid e al Pakistan Climate Observatory – Karakorum.
- Sovvenzionato da: Ev-K2-CNR.
- Coordinatore: Paolo Bonasoni (ISAC-CNR, Ev-K2-CNR)
- Partnership: CNR-ISAC, CNRS-LGGE; Università di Urbino, Dipartimento di Scienze Ambientali di UniURB; ENEA, Roma; ETHZ - Swiss Federal Institute of Technology, Zurigo.
- Collaborazioni: Nepal Academy of Science.
- Periodo: 8 anni (2005-2014)
SHARE-STELVIO (WP 1.2): un progetto regionale dedicato al monitoraggio dei cambiamenti climatici e dei loro impatti sui ghiacciai, le acque e l'aria nel Parco Nazionale dello Stelvio.
- Sovvenzionato da: Regione Lombardia attraverso la Fondazione Lombardia per l'Ambiente
- Coordinatore: Guglielmina Diolaiuti (Università di Milano)
- Partnership: Università di Milano, CNR-ISAC
- Collaborazioni: CNRS-LGGE
- Periodo: 3 anni (2010-2013)
SHARE-PAPRIKA (WP 1.2): Risposte Criosferiche alle Pressioni Antropogeniche nelle regioni dell' HIndu Kush-Himalaya: impatti sulle risorse idriche e l'agricoltura e adattamento in Nepal e Pakistan; osservazioni del clima regionale e scenari futuri. SHARE-PAPRIKA è un progetto di tre anni (2010-2013) composto da due sotto-progetti: PAPRIKA-KARAKORUM, sovvenzionato da Ev-K2-CNR e PAPRIKA-HIMALAYA sovvenzionato da CNRS.
- Sovvenzionato da: Ev-K2-CNR, CNRS, CMCC
- Coordinatore: Paolo Laj (CNRS-LGGE)
- Periodo: 3 anni (2010-2013)
SHARE-CEOP-HE (WP 1.3): attività nel contesto dei Progetti "Coordinated Energy and Water Cycle Observation Project" (CEOP), "World Climate Research Programme" (WCRP), "Global Energy and Water Cycle Experiment" (GEWEX).
- Sovvenzionato da: Ev-K2-CNR
- Coordinatore: Gianni Tartari (IRSA-CNR)
SHARE SNOW LEOPARD (WP1.4): poiche questo grosso predatore felino, endemico delle alte quote dell'Asia Centrale, è riconosciuto internazionalmente come specie a rischio, la specie Uncia unciadel leopardo delle nevi è monitorato alfine di stimare le popolazioni di leopardi delle nevi e di studiare i loro impatti su altre specie come i tahr himalayani e il musk deer.
- Sovvenzionato da: Ev-K2-CNR
- Coordinatore: Sandro Lovari (University of Siena)
- Partnership: Università di Milano, CNR-ISAC
- Collaborazioni: NAST - Nepal Academy for Science and Technology, (NEPAL); DNPWC - Department of National Parks and Wildlife Conservation (Nepal); SNP - Sagarmatha National Park (Nepal); Kathmandu Zoo (Nepal)
SHARE HIMALAYAN SEED BANK (WP1.4): conservazione ex-situ di piante himalayane alfine di preservarle dalle minacce legate al cambiamento climatico.
- Sovvenzionato da: Ev-K2-CNR
- Coordinatore: Graziano Rossi (Università of Pavia)
- Collaborazioni: NAST - Nepal Academy for Science and Technology, (NEPAL);
SHARE-GARD KHUMBU (WP 1.4): studio delle biomasse da cucina, dell'inquinamento indoor e outdoor nella Valle del Khumbu himalayana, alfine di valutarne l'impatto sulla salute umana e il riscaldamento globale; questo progetto è in collaborazione con GARD - Global Alliance against Chronic Respiratory Diseases.
- Sovvenzionato da: Ev-K2-CNR
- Coordinatore: Annalisa Cogo (University of Ferrara)
- Collaborazioni: NAST - Nepal Academy for Science and Technology, (NEPAL); Kathmandu University (Nepal)
SHARE-NON-POLAR ICE CORE ARCHIVE (WP 1.2): raccolta di carote glaciali non polari da ghiacciai a rischio, loro studio e conservazione.
Pianificato.
Le applicazioni:
SHARE-EVEREST
- Nel Maggio 2008 una spedizione alpinistica condotta da Silvio Mondinelli ha provveduto ad installare due stazioni meteorologiche automatiche (AWS) a quote estremamamente elevate: la stazione meteo più alta del mondo al Colle Sud sull'Everest ad una quota di 8000 m e la AWS a Kala Patthar (5,600 m slm).
- Nel 2009 si è provveduto alla manutenzione delle AWS di Colle Sud e di Kala Patthar, considerando anche la sostituzione di alcuni sensori meteorologici danneggiati dalle condizioni meteorologiche estreme. Al momento soltanto l'AWS di Kala Patthar è funzionante.
SHARE-ITALIA
- In Italia, le prospettive per un'espansione della rete SHARE saranno concentrate sulla creazione di una Rete Nazionale delle Alte Quote, in grado di fornire una valutazione corretta delle condizioni atmosferiche di background connesse ai cambiamenti climatici e ai loro impatti sull'area del Mediterraneo. Questa rete costituirà la piattaforma più adatta per il monitoraggio e lo studio delle condizioni ambientali e atmosferiche, in grado di confermare il ruolo delle montagne come indicatori primari del cambiamento climatico, come affermato dall'Assemblea Generale delle Nazioni Unite (Sec. Gen. Report – SMD 62/292, 2007).
SHARE-RWENZORI
- Allo scopo di ottenere informazioni sui uno dei più importanti sistemi glaciali dell'Africa, è stata installata una AWS in Uganda sulla catena del Rwenzori, ai piedi del ghiacciaio Elena a una quota di 4,700 m. I ghiacciai di questa catena rappresentano circa il 50% della superficie glacializzata dell'Africa, e mostrano una chiara riduzione dell'area glacializzata, stimata circa nel 40% della loro massa tra il 1955 e il 1990.
- Oltre all'installazione del sito di monitoraggio, ove vengono registrate le variabili standard WMO (temperatura dell'aria, umidità relativa, pressione atmosferica, radiazione solare globale, velocità e direzione del vento, precipitazioni), sono state effettuate numerose misure delle posizioni del termine di molti ghiacciai, tra cui il ghiacciaio Speke. Sono state anche effettuate misure di laser scanning nella Valle dello Speke, al fine di stimare la perdita di massa del ghiacciaio dal 1955 ad oggi. A supporto del programma di ricerca, sono in atto attività di collaborazione tecnica e scientifica con l'Uganda Wildlife Authority e con l'Uganda Meteorological Department.
NEXT DATA
- Un sistema nazionale italiano per la raccolta, la catalogazione, l'accesso e la condivisione di dati ambientali e climatici. A partire da specifiche aree naturali come quella delle montagne e da specifici campi di ricerca sul mare, NextData si propone di incoraggaire la creazione di una piattaforma che faciliti la convergenza di obiettivi scientifici strategici, armonizzando le policy di accesso e uso dei dati e le tecnologie delle strategie d'adattamento e d'innovazione.
Obbiettivi Gli obiettivi scientifici di SHARE sono di investigare e di analizzare l'influenza dei processi antropogenici e naturali a scala regionale e continentale, con particulare riferimento alle aree di montagna, allo scopo di :
- studiare processi e meccanismi d'interazione tra catene montuose e circolazione atmosferica a scala regionale, continentale e globale;
- descrivere le proprietà fisiche, chimiche e ottiche dell'aerosol e le variazioni di queste proprietà;
- analizzare la variabilità stagionale di composti atmosferici inquinanti e clima-alteranti;
- riconoscere la chemical composizione chimiche di neve e pioggia;
- valutare il bilancio di massa e d'energia degli ambienti glaciali così come i relativi rischi per l'uomo e studiare i ghiacciai coperti di detrito e il ruolo del detrito nei processi ablativi;
- monitorare le variazioni dei ghiacciai, dei rock glacier e delle morene;
- studiare l'energia e il ciclo dell'acqua alfine di investigare possibili cambiamenti dei sistemi idrologici nelle regioni di alta quota;
- studiare le catene tropiche lacustri e l'accumulo di biomasse nei sedimenti in risposta a fattori di naturali o di forcing;
- comprendere gli impatti del cambiamento del clima sulla biodiversità in aree di montagna;
- comprendere la risposta della flora himalayana di alta quota al cambiamento del clima e l'impatto del cambiamento del clima sulla diversità delle piante nel Sagarmatha National Park;
- contribuire a realizzare una banca dei semi himalayani;
- effettuare studi di medicina e fisiologia in condizioni estreme;
- comprendere le consequenze dell'inquinamento indoor sulle popolazioni che vivono nelle aree montane di paesi in via di sviluppo;
- stimare le popolazioni di leopardi delle nevi, tahr himalayani e musk deer e raccogliere dati sul movimento e l'uso dell'habitat del leopardo delle nevi, utilizzando analisi GIS e dati di radio-tracking da satellite;
- sviluppare iniziative di consapevolizzazione per rendere il ritorno del leopardo delle nevi accettabile per le popolazioni locali;
Attività svolte Lanciato originariamente come un sistema di misure nelle scienze ambientali e della Terra nell’Himalaya-Karakorum, SHARE ha poi esteso la sua rete osservativa all’Africa (Rwenzori), all’Europa (Alpi e Appennini) e, più recentemente, al Sud America (Ande).Sono incluse nella rete SHARE sia osservatori d'alta quota sia AWS per il monitoraggio delle condizioni meteo. Gli osservatori climatici sono ubicati a quote diverse, dai 2165 m di Monte Cimone, in Italia, ai 5079 m del Nepal Climate Observatory-Pyramid, in Nepal, mentre la AWS più alta si trova alla quota di 8.000 m sul Monte Everest - Colle Sud, in Nepal. Grazie all'applicazione continua di procedure QA/QC, queste stazioni forniscono dati di alta qualità e a lungo termine, utili per le ricerche SHARE e funzionali ad altri programmi internazionali di ricerca oltre che all'implementazione di database internazionali. In particulare, le AWS in Nepal, Pakistan. Uganda e Italia sono siti di riferimento in CEOP (Coordinated Energy and Water Cycle Observation Project) nell'ambito dell'iniziativa della WMO "World Climate Research Programme (WCRP) – Global Energy and Water cycle Experiment (WCRP-GEWEX)". Queste stazioni sono anche punti di riferimento nell'iniziativa CEOP High Elevation (CEOP-HE) initiative, promossa alfine di investigare possibili cambiamenti nei cicli idrologici e energetici nelle regioni di alta quota e per meglio comprendere il ruolo delle montagne nel sistema climatico, da scala locale a scala globale.Il Nepal Climate Observatory alla Piramide (5079 m slm, nell'Himalaya nepalese) è la più alta stazione globale del WMO Global Atmospheric Watch program (GAW). Installata nelle vicinanze del Pyramid Observatory- Laboratory nel febbraio 2006, è parte del Progetto Atmospheric Brown Clouds di UNEP. L'Italian Climate Observatory “O. Vittori” al Monte Cimone (Appennini) è anche parte del programma WMO-GAW. Specificamente, in entrambi questi siti vengono effettuate misure in continuo di aerosol (ad esempio black carbon, coefficienti di scattering ed assorbimento, distribuzione di taglie, composizione chimica), gas in traccia (gas serra non-CO2) e di radiazione solare.Sulla base di questa rete sperimentale, SHARE WP 1 promuove studi multidisciplinari di fenomeni connessi al cambiamento globale, sviluppando attività di ricerca nelle sei aree tematiche sopra illustrate: atmosfera, glaciologia, energia e ciclo dell'acqua, limnologia, biodiversità, medicina, descritte in dettaglio nelle sezioni specifiche.
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