A 5079 metri di altitudine sull’Everest, nel Nepal Climate Observatory collegato al Laboratorio Osservatorio Piramide EvK2 del CNR, da pochi giorni è installata una nuova apparecchiatura scientifica unica al mondo dedicata allo studio del processo che porta alla formazione spontanea di particelle solide in atmosfera. L’hanno collocata e messa in funzione i ricercatori Federico Bianchi, dello svizzero Paul Scherrer Institute (PSI), e Heikki Junninen dell’Università di Helsinki, con il supporto tecnico di Giampietro Verza di EvK2CNR e del personale presente alla Piramide. Effettuerà una campagna di misura frutto di una collaborazione tra EvK2CNR, CNR-ISAC e PSI, nell’ambito del progetto di monitoraggio climatico e ambientale SHARE.
Il Progetto SHARE – Stazioni ad Alta Quota per la Ricerca sull’Ambiente – è un’iniziativa internazionale, nata sull’impulso dell’UNEP (Programma Ambientale dell’Onu), con lo scopo di promuovere osservazioni scientifiche in continuo in regioni chiave d’alta quota, in grado di contribuire alla conoscenza sul cambiamento climatico regionale e globale. Per raggiungere questo obiettivo è stata implementata una rete globale di osservazioni in montagna sulla composizione atmosferica, la meteorologia e la glaciologia, l’idrologia e le risorse idriche, la biodiversità e la salute.
Grazie all’eccellenza e all’unicità dei dati raccolti alle stazioni di alta quota, SHARE promuove in modo diretto la ricerca scientifica ambientale e fornisce un contributo di assoluta qualità a vari programmi di monitoraggio integrato; tra questi c’è il Global Atmosphere Watch (GAW), della World Meteorological Organization delle Nazioni Unite, che coordina 29 stazioni globali e oltre 400 regionali per raccogliere ed elaborare dati sulla composizione chimica dell’atmosfera e sulle sue variazioni naturali e antropiche, al fine di migliorare la comprensione delle interazioni tra atmosfera, oceani e biosfera. Tra le stazioni del GAW c’è quella dell’Everest, situata in cima a una collinetta a 200 metri dalla Piramide, che ora ospita la nuova avanzata strumentazione.
La tecnologia utilizzata per le nuove indagini è un particolare spettrometro di massa ad alta risoluzione dalla denominazione piuttosto complicata: CI-APITOF (Atmospheric Pressure Interface Time-of-Flight Mass Spectrometer), ovvero spettrometro di massa a tempo di volo che interfaccia la pressione atmosferica; è stato sviluppato e costruito dalla svizzera Tofwerk e dall’americana Aerodyne Research e consente il campionamento delle particelle di aerosol a pressione atmosferica e, nelle configurazioni più comuni, raggiunge una precisione inferiore a 20 ppm con un potere risolutivo di massa di 3000 Th/Th.
Con questo CI-APITOF si potrà studiare in dettaglio un particolare processo detto nucleazione, per il quale alcuni gas presenti in atmosfera passano allo stato solido dando vita a nuove particelle. Il nuovo strumento riesce a produrre una pressione interna 500 milioni di volte più bassa della pressione alla quota dove si trova in questo momento, di 500 mBar: all’interno del Nepal Climate Observatory è stata creata una pressione paragonabile a quella del vuoto interstellare.
Nella posizione della Piramide e del laboratorio del GAW le condizioni per effettuare analisi di questo tipo sono uniche, data la quota elevata e la lontananza da forti fonti di inquinamento atmosferico. In particolare questo speciale spettrometro permetterà ai ricercatori di misurare la composizione chimica degli ioni presenti durante la formazione di nuove particelle, di scoprire quali sono i gas responsabili e con quale meccanismo interagiscono tra loro contribuendo a questo affascinante processo. La formazione di nuove particelle in atmosfera influenza la nascita di nuclei di condensazioni che danno poi vita alle nubi e avendo effetti sulla radiazione solare influenza i mutamenti climatici in corso.
Lo strumento, di proprietà del PSI, rimarrà a registrare dati per diverse settimane e verrà poi disinstallato. Ma il Global Atmosphere Watch continuerà.