Arcipelago delle Svalbard: studiati nella neve artica i processi di formazione chimica del bromato

Uno studio pubblicato su Science Advances e condotto dall'Istituto di Scienze Polari del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Venezia (Cnr-Isp), in collaborazione con Università Ca' Foscari Venezia, Università degli Studi di Perugia e altri partner internazionali, ha individuato per la prima volta la presenza e il meccanismo di produzione del bromato nel manto nevoso artico.

Il bromato è un composto del bromo, un elemento chimico particolarmente importante in questa area, perché è coinvolto in processi che caratterizzano l'atmosfera artica. «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».

Il team internazionale di ricercatrici e ricercatori, grazie anche alla collaborazione con la base italiana Dirigibile Italia, gestita dal Cnr-Isp, ha analizzato campioni di neve e aerosol prelevati a Ny-Ålesund, nell'arcipelago delle Svalbard, durante il periodo invernale e primaverile del 2022. La ricerca ha dimostrato l'esistenza di un processo specifico, finora sconosciuto, che avviene nel manto nevoso e che porta alla formazione di bromato in condizioni naturali. «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 si è avvalsa dell'utilizzo di tecniche analitiche più sensibili rispetto a quelle disponibili in passato. Inoltre, impiegando protocolli specifici per l'identificazione delle specie ossidate del bromo, è stato possibile rilevare il bromato anche a basse concentrazioni, superando i limiti di studi precedenti che non ne avevano evidenziato la presenza. Oltre a questo, attraverso calcoli di meccanica quantistica, è stato definito il meccanismo chimico che porta alla formazione del bromato nella neve.

«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.

Link all'articolo: Seasonal bromate formation in the Arctic snowpack: implications for the bromine biogeochemical cycle «Science Advances», Frassati S., Barbaro E., Cozzi G., Turetta C., Scoto F., Rossetti C., Roman M., Feltracco M., Kim K., Burgay F., Saiz-Lopez A., Francisco J. S., Van Pelt W., Wang F., Cappelletti D., Lerda S., Bistoni G., De Angelis F., Barbante C., Gambaro A. and Spolaor A. (2026).