ECTS - University of Pisa
Il corso si propone di fornire allo studente gli strumenti concettuali, teorici e metodologici necessari per una corretta comprensione di cause, modalità e tempi delle variazioni climatiche naturali sulla Terra, principalmente attraverso lo studio del record geologico (archivi naturali), anche in riferimento al cambiamento climatico presente e futuro.
The course aims to provide the student with the conceptual, theoretical and methodological knowledge and tools necessary for a correct understanding of the cause, methods and timing of natural climatic variations on Earth, mainly through the study of the geological record (natural archives), also in reference to the change present and future climate.
La base per la verifica delle conoscenze sarà l'esame finale orale, dove saranno discussi gli aspetti teorici e metodologici della materia. Saranno valutate la capacità di organizzare discorsivamente le conoscenze acquisite, la qualità dell’esposizione e la competenza nell’impiego del lessico specialistico.
The assessment criteria of knowledge will be the final oral exam, where the theoretical and methodological aspects of the subject will be discussed. The ability to discursively organize the acquired knowledge, the quality of the exposition and the competence in the use of the specialized vocabulary will be evaluated.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di a) comprendere e descrivere in modo corretto l’evoluzione generale ed il funzionamento del sistema climatico a varie scale temporali, con riferimenti particolari al periodo Quaternario; b) interpretare ed integrare tra loro dati complessi provenienti da fonti diverse, al fine di produrre ricostruzioni paleoclimatiche e paleoambientali sintetiche; c) discutere, valutare ed applicare le principali tecniche utilizzate in paleoclimatologia e le loro possibili applicazioni in ambito scientifico e professionale.
At the end of the course the student will be able to a) understand and correctly describe the general evolution and functioning of the climate system at various time scales, with particular references to the Quaternary period b) interpret and integrate complex data from different sources, in order to produce synthetic paleoclimatic and paleoenvironmental reconstructions; c) discuss, evaluate and apply the main techniques used in paleoclimatology and their possible applications in the scientific and professional fields.
Le modalità di verifica delle capacità saranno basate sulla discussione durante l’esame finale e su discussioni e prove pratiche durante lo svolgimento del corso e durante l’attività di campagna e di laboratorio (produzione, trattazione ed interpretazione di serie temporali di dati paleoclimatici, lettura critica di articoli scientifici).
The assessment criteria of the skills will be based on the discussion during the final exam and on discussions and practical tests during the course and during the campaign and laboratory activities (production, treatment and interpretation of time series of paleoclimatic data, critical reading of scientific articles).
Gli studenti acquisiranno comportamenti corretti per la valutazione, selezione ed utilizzo di serie di dati climatici e per sviluppare la sensibilità alle problematiche ambientali legate ad una corretta interpretazione dei processi climatici. Durante l’attività fuori sede e di laboratorio acquisiranno comportamenti corretti per il campionamento e l’analisi di materiali geologici per fini paleoclimatici.
Students will acquire correct behaviors for the evaluation, selection and use of climatic data sets and to develop sensitivity to environmental issues related to a correct interpretation of climatic processes. During off-site and laboratory activities, they will acquire correct behavior for the sampling and analysis of geological materials for paleoclimatic purposes.
La modalità di verifica dei comportamenti sarà attraverso la discussione durante il corso, durante le attività di campagna e laboratorio e tramite l'esame finale
The assessment criterio of behaviors will be through discussion during the course, during the campaign and laboratory activities and through the final exam
Nozioni base di climatologia, stratigrafia, geomorfologia e geochimica
Basic knowledge of climatology, stratigraphy, geomorphology and geochemistry
Lezioni frontali con uso di slides, lezioni pratiche di laboratorio e di campagna (campionamento materiali geologici per scopi paleoclimatici, analisi di serie di dati applicati alla ricostruzione paleoclimatica). Tutto il materiale relativo alle lezioni frontali è fornito direttamente agli studenti o accessibile attreverso la piattaforma moodle. Agli studenti sono anche forniti file relativi ad articoli di approfondimento e/o di integrazione. E' previsto l'uso di terminologia italiana ed inglese, le slide del corso e il materiale didattico sono in inglese. L'interazione tra studente e docente avverrà, oltre che durante le ore di lezione, durante gli orari di ricevimento e a mezzo di posta elettronica.
The course will be held by lectures with the use of slides, practical laboratory and field lessons (sampling of geological materials for paleoclimatic purposes, analysis of data series applied to paleoclimatic reconstruction). All the material relating to the lectures is provided directly to the students or accessible through the moodle platform. Students are also provided with files relating to scientific supplementary articles. The use of Italian and English terminology is foreseen, the slides of the course and the teaching material are in English. The interaction between student and professor will take place, as well as during class hours, during office hours and by e-mail.
-Introduzione alla paleoclimatologia (razionale e cenni storici, i dati vicarianti (proxy), scale temporali, forzanti climatici, meccanismi di retroazione)
-Cronologia e metodi di datazione (metodi diretti ed indiretti; cenni di magnetostratigrafia e biostratigrafia; metodi radiometrici; modelli di età; sincronizzazione ed allineamento di serie climatiche)
-Principali archivi climatici, caratteristiche e funzionamento dei proxy principali (cenni di geochimica isotopica dell’ossigeno; ambiente marino, ambiente polare, ambiente continentale)
- La ricostruzione del clima della Terra dal Precambriano al pre-Quaternario (cambiamento climatico alla scala della tettonica, principali eventi geologici, biologici e climatici).
-Il cambiamento climatico a scala orbitale (parametri orbitali e loro influenza sul clima terrestre, influenza delle variazioni nella radiazione solare sul sistema monsonico, sulla copertura glaciale e sulle concentrazioni di gas serra).
-Il periodo Quaternario (cicli glaciali ed interglaciali: caratteristiche ed evoluzione, variazioni climatiche sub-orbitali, la variabilità climatica abrupta)
-Il presente interglaciale (evoluzione climatica, forzanti, eventi estremi, l’impatto umano e l’Antropocene)
-Introduction to paleoclimatology (rationale and historical notes, vicariant data (proxy), time scales, climatic forcings, feedback mechanisms)- Chronology and dating methods (direct and indirect methods; outline of magnetostratigraphy and biostratigraphy; radiometric methods; age models; synchronization and alignment of climatic series) - Main climate archives, characteristics and functioning of the main proxies (hints of oxygen isotopic geochemistry; marine environment, polar environment, continental environment)- The reconstruction of the Earth's climate from the Precambrian to the pre-Quaternary (climate change at the tectonic scale, major geological, biological and climatic events).-Climatic change at orbital scale (orbital parameters and their influence on the Earth's climate, influence of variations in solar radiation on the monsoon system, on the glacial cover and on the concentrations of greenhouse gases).-The Quaternary period (glacial and interglacial cycles: characteristics and evolution, sub-orbital climatic variations, abrupt climatic variability)- The interglacial present (climatic evolution, forcing, extreme events, human impact and the Anthropocene)
-W.F. Ruddiman (2008) Earth’s climate. Past and Future. Freedom and Company, New York
-T.M. Cronin (2009) 'Paleoclimates: Understanding Climate Change Past and Present', Columbia University Press.
-Gornitz, V. (Ed.). (2008). Encyclopedia of paleoclimatology and ancient environments. Springer Science & Business Media.
-Bradley, R. S. (1999). Paleoclimatology: reconstructing climates of the Quaternary (Vol. 68). Elsevier.
Pubblicazioni scientifiche di approfondimento saranno fornite dal docente durante il corso.
-W.F. Ruddiman (2008) Earth’s climate. Past and Future. Freedom and Company, New York
-T.M. Cronin (2009) 'Paleoclimates: Understanding Climate Change Past and Present', Columbia University Press.
-Gornitz, V. (Ed.). (2008). Encyclopedia of paleoclimatology and ancient environments. Springer Science & Business Media.
-Bradley, R. S. (1999). Paleoclimatology: reconstructing climates of the Quaternary (Vol. 68). Elsevier.
Specific scientific pubblication will be supplied during the lectures.
La frequenza non è obbligatoria e il materiale può essere richiesto direttamente al professore o reperito tramite la piattaforma moodle.
Attendance is not mandatory and the material can be requested directly to the teacher or found on the moodle platform
Esame orale finale. L’esame sarà considerato superato quando lo studente avrà dimostrato di aver acquisito conoscenze di base sufficienti e di essere in grado di esporle in modo fluente e chiaro e sarà in grado di fare collegamenti ed intepretare correttamente i principali processi climatici alle diverse scale geologiche. Potranno essere effettuati eventuali approfondimenti a scelta dello studente in forma di breve relazioni e presentazioni.
The exam will be considered passed when the student has demonstrated that he has acquired sufficient basic knowledge and is able to explain it fluently and clearly.
