Uno studio pubblicato sulla rivista Science Advances accende i riflettori su un nuovo tassello della chimica dell’Artico. La ricerca, guidata dall’Istituto di Scienze Polari del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Venezia, in collaborazione con l’Università Ca’ Foscari Venezia e l’Università degli Studi di Perugia insieme a partner internazionali, ha individuato per la prima volta la presenza di bromato nel manto nevoso artico, chiarendone anche il meccanismo di formazione. Il bromato, composto del bromo, emerge così come un elemento chiave nei delicati equilibri chimici della regione. Il bromo, infatti, svolge un ruolo cruciale nei processi che regolano la composizione e il comportamento dell’atmosfera artica, influenzando dinamiche ancora oggi oggetto di studio. “Il bromo è centrale nella chimica atmosferica delle regioni polari”, spiega Stefano Frassati, autore dello studio e dottorando all’Università Ca’ Foscari Venezia. “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”.
Un team internazionale di ricercatrici e ricercatori ha fatto luce su un processo finora sconosciuto che si sviluppa nel cuore dell’Artico. Grazie anche al supporto della base italiana Dirigibile Italia, gestita dal Istituto di Scienze Polari del Consiglio Nazionale delle Ricerche, gli studiosi hanno analizzato campioni di neve e aerosol raccolti a Ny-Ålesund, nell’arcipelago delle Svalbard, durante l’inverno e la primavera del 2022. Le analisi hanno portato a un risultato significativo: l’identificazione di un processo naturale, mai osservato prima, che si attiva all’interno del manto nevoso e conduce alla formazione di bromato. Una scoperta che apre nuove prospettive nello studio della chimica atmosferica nelle regioni polari. “Con l’aumento della radiazione solare durante la primavera polare, si attivano reazioni chimiche indotte dalla luce. Il bromuro presente nella neve, che in questo ambiente è la principale forma chimica del bromo, può ossidarsi formando bromato, una specie molto più stabile che può accumularsi sia nel manto nevoso che nell’ambiente circostante”, evidenzia Andrea Spolaor, ricercatore del Cnr-Isp e coautore dello studio.
La ricerca segna un passo avanti anche sul piano metodologico. Il team ha infatti impiegato tecniche analitiche di nuova generazione, più sensibili rispetto a quelle utilizzate in passato, affiancate da protocolli mirati per l’identificazione delle specie ossidate del bromo. Questo approccio ha permesso di individuare la presenza di bromato anche a concentrazioni estremamente basse, superando i limiti che avevano finora impedito di rilevarlo. Determinante, inoltre, il contributo della modellistica teorica: attraverso calcoli di meccanica quantistica, i ricercatori sono riusciti a ricostruire il meccanismo chimico alla base della formazione del bromato nel manto nevoso, offrendo così una spiegazione completa del fenomeno osservato.
“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”, sottolinea David Cappelletti, professore dell’Università degli Studi di Perugia e coautore dello studio. Pur non avendo un effetto diretto sui cambiamenti climatici attuali, questa scoperta risulta rilevante perché migliora la comprensione della chimica dell’ozono nelle regioni polari, dove la neve può fungere da reattore chimico e da serbatoio di bromo non reattivo, un aspetto che finora non era stato considerato nei modelli atmosferici.
