ECTS - University of Pisa
Il corso intende fornire le conoscenze di base delle tecniche di geochimica degli isotopi stabili ed una visione approfondita sul loro significato ed utilizzo nelle ricostruzioni paleoclimatiche e paleoambientali nei diversi ambienti, alle diverse scale temporali e con particolare riferimento al periodo Quaternario.
Al fine di fornire allo studente un quadro completo, saranno introdotte altre tecniche e metodologie di indagine complementari a quelle isotopiche e verrà descritta la loro applicazione in ambito paleoclimatologico.
Lo scopo è di fornire una robusta base conoscitiva ed interpretativa riguardante le variazioni e le dinamiche del sistema climatico terrestre nel passato, fondamentale requisito per comprenderne le dinamiche attuali, anche in funzione delle modificazioni di orgine antropica attualmente in corso e la necessità di una corretta gestione delle problematiche ambientali connesse.
Il corso comprende un cfu di laboratorio in cui verranno presentate le principali metodologie analitiche utili per ricavare proxy paleoclimatici e cronologie dai vari archivi trattati. Il laboratorio prevede seminari specifici per le varie metodologie ed una parte pratica, che sarà svolta presso l'istituto di Geoscienze e Georisorse del CNR
The course intends to supply basic knowledge of isotope geochemistry (mostly stable isotopes) and their use in palaeoclimatic and palaenvironment reconstructions
La base per la verifica delle conoscenze sarà l'esame finale orale, in cui saranno discussi gli aspetti teorici ed applicativi della materia discussi durante il corso.
Final oral examination where the theoretical and practical aspect illustrated during the semesterrwill be discussed.
Al termine del corso lo studente:
-Avrà acquisito nozioni di base di geochimica isotopica e di paleoclimatologia.
-Sarà in grado di interpretare correttamente il significato paleoclimatico e paleoambientale dei vari "proxy" geochimici isotopici
-Sarà in grado di valutare pregi e limitazioni dei vari approcci utilizzati nelle ricostruzioni paleoclimatiche che utilizzano proxy isotopici e non solo
-Sarà in grado di scegliere ed applicare gli approcci metodologici ed interpretativi più idonei allo studio dei vari archivi naturali, in relazione alle variabili paleoambientali e paleoclimatiche di interesse
-Sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite nell'ambito della gestione delle problematiche ambientali legate ai cambiamenti climatici e nella mitigazione degli impatti
At the end of the course the student:
-Will acquire basic notions of isotopic geochemistry and paleoclimatology.
-Will correctly interpret the paleoclimatic and paleoenvironmental meaning of the various geochemical "proxies".
-Will be able to evaluate the pros and cons of the various approaches used in palaeoclimate reconstructions.
-Will be able to choose and apply the most suitable isotopic approaches to the study of the various natural archives, in relation to the paleoenvironmental and paleoclimatic variables of interest
-Will be able to apply the knowledge acquired in the management of environmental issues related to climate change and in the mitigation of impacts
Le modalità di verifica delle capacità saranno basate principalmente sulla discussione durante l' esame finale e da discussioni durante lo svolgimento del corso.
The assessment criteria of skills will be obtained during the semester during the oral examination
Gli studenti acquisiranno comportamenti corretti nella selezione ed utilizzo di serie geochimiche per l'analisi di specifici problemi legati alle ricostruzioni ambientali e climatiche
Students will learn correct methods concerning the selection and application of stable isotopes to specific environmental and climatic reconstructions.
Attraverso la discussione durante il corso e l'esame finale
Using the discussion during the semester and during the oral examination
Nozioni base di geochimica, stratigrafia, climatologia.
Insegnamento offerto in lingua Inglese se presenti studenti stranieri
General knowledge of geochemistry, stratigraphy and geochronology.
Lezioni in presenza. Una parte del corso (1 cfu laboratorio) prevede seminari di approfondimento sull'applicazione a specifiche tematiche e tecniche di ricerca degli argomenti trattati nel corso.I seminari, in compresenza con il docente, saranno tenuti da ricercatori esperti, di enti italiani e stranieri. Verranno anche presentate le principali metodologie analitiche.
Tutto il materiale relativo alle lezioni è fornito direttamente agli studenti. E' previsto l'uso di terminologia italiana ed inglese, le slide del corso sono in italiano (in inglese "a scelta" dello studente). 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.
Frontal teaching with slides and laboratory. All the material will be supplied to the students or through moodle platform. In addition at students will be supplied specific scientific paper for deepening and integrating their knowledges. It is foreseen the use of Italian and English terminology (including in slides). The relation between student and professor is during the reception time and e-mail.
Concetti generali di geochimica isotopica . Metodi di datazione e modelli di età.
Gli isotopi di H e O nel ciclo idrogeologico.
Gli isotopi dell’ossigeno e i processi di frazionamento nella formazione dei carbonati.
Paleoclimatologia isotopica (e altro) da carote di sedimenti marini.
Paleoclimatologia isotopica (e altro) da carote di ghiaccio.
Paleoclimatologia isotopica (e altro) da archivi terrestri: carbonati lacustri, di grotta (es. speleotemi) e pedogenetici.
La geochimica isotopica del carbonio e utilizzo in paleoclimatologia.
Cenni su materiali biologici come archivi paleoclimatici (molluschi, ossa e denti)
Cenni sulla paleoclimatologia isotopica del Deep Time.
Cenni di spettrometria e tecniche di campionamento ed analisi di carbonati.
Analisi di serie di dati geochimici e cronologici applicata alla paleoclimatologia. Esempi da articoli scientifici peer-reviewed.
Syllabus
General concepts of isotopic geochemistry. Dating methods and age models
H and O in the hydrogeological cycle
The oxygen isotopes and fractionation during carbonate precipitation.
Isotopic palaeoclimatology (& more) from marine cores.
Isotopic palaeoclimatology (& more) from ice cores.
Isotopic palaeoclimatology (& more) from terrestrial archives: lacustrine, cave (ie. speleothems) and pedogenic carbonates.
The stable isotope geochemistry of carbon and its use for palaeoenvironmental reconstruction.
Examples of reconstruction of past climate using stable isotopes and their use in the reconstruction of the climate forcing. Examples fro peer-reviewed scientific papers.
Notes on biological materials used as palaeoclimatic archives (molluscs, bones and teeth).
Notes on the isotope paleoclimatology of the Deep Time.
Elements of spectrometry and carbonates sampling and analyses techniques.
Slide del corso fornite agli studenti.
LIBRI:
W.F. Ruddiman: Earth’s climate. Past and Future. Freedom and Company, New York (2008)
M.J. Leng: Isotopes in Paleoenvironmental Research. Springer (2006)
APPROFONDIMENTO:
R. Bowen. Isotopes & CLimates. (Elsevier (1991 1st Ed.)
Articoli scientifici su determinate tematiche
Slides from the lessons.
Suggested books:
-W.F. Ruddiman: 2008 Earth’s climate. Past and Future. Freedom and Company, New York
M.J. Leng: Isotopes in Paleoenvironmental Research. Springer (2006)
More:
- R. Bowen 1991 Isotopes and Climate. Elsevier
During the semester:
Scientific paper suggested by the professor
La frequenza non è obbligatoria e il materiale può essere richiesto direttamente al professore o tramite la piattaforma moodle/email
The frequency is not obligatory. Material can be requested to the professor or on the Moodle platform
Esame orale finale. Durante l'esame saranno valutate la capacità del candidato di esporre in modo chiaro ed appropriato le tematiche trattate nel corso e la capacità di interpretare correttamente ed in modo critico serie di dati paleoclimatici ottenuti dalle varie tipologie di archivio descritte.
Final oral examination, the ability of the students to interpret and describe paleoclimatic dataset will be evaluated, as well as their general understanding of the main proxies used for the study of the paleoclimate.
Presidente commissione d'esame:Dr. Andrea Columbu
Membri:Prof. Giovanni Zanchetta, Dr.ssa Eleonora Regattieri
Presidente supplente:Prof. Giovanni Zanchetta
Membri supplenti:Prof.ssa Monica Bini, Prof.ssa Caterina Morigi
President exam commission:Dr. Andrea Columbu
Members:Prof. Giovanni Zanchetta, Dr.ssa Eleonora Regattieri
President substitute:Prof. Giovanni Zanchetta
Members substitute:Prof.ssa Monica Bini, Prof.ssa Caterina Morigi
