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Dinamica ed evoluzione del sistema Terra

linea di ricerca igag

La presente linea di ricerca ha come obiettivo principale quello di avanzare la conoscenza del sistema Terra, studiando, ricostruendo e comprendendo la dinamica dei processi endogeni ed esogeni, e le loro interazioni a tutte le scale temporali e spaziali. In tale linea, si svolge attività di ricerca di base ed applicata al sistema Terra, tramite i seguenti metodi: osservazioni, misure ed analisi geologiche, geochimiche, geofisiche e biologiche, coadiuvate da modelli matematici e fisici.

La Terra è un sistema dinamico in continua evoluzione, guidato da complesse interazioni tra processi fisici, chimici e biologici che operano, su differenti scale spaziali e temporali, nei suoi diversi sottosistemi: litosfera, pedosfera o critical zone, idrosfera, criosfera, biosfera e antroposfera. La piena comprensione dei processi dinamici attuali e passati rappresenta un traguardo fondamentale della conoscenza della storia naturale del pianeta. Inoltre, tale comprensione costituisce un prerequisito imprescindibile per discipline applicative e di interesse per la collettività, come la valutazione della pericolosità connessa ai processi più dinamici e ai cambiamenti più rapidi (sismicità, vulcanismo, cambiamenti climatici) o individuazione e gestione sostenibile delle georisorse.

Lo studio della dinamica ed evoluzione del sistema Terra necessita di un approccio sistemico e di un sistema di osservazione e di riferimento spazio-temporale multi-scala, attraverso il quale è possibile acquisire informazioni sul funzionamento del sistema in differenti finestre temporali durante la sua evoluzione. L’evoluzione di tutti i sottosistemi è funzione delle forzanti interne ed esterne che sono molto variabili nello spazio e nel tempo, alcune uniche e irripetibili ed altre invece cicliche o stocastiche. In questa prospettiva, gli archivi geologici rappresentano l’unica fonte di dati che permette di comprendere le dinamiche del sistema Terra per tutti i suoi 4.5 Ga di vita. 

Attraverso opportune calibrazioni dei proxy, tali archivi permettono infatti di estendere, ben oltre il breve periodo storico delle misurazioni strumentali, l’intervallo temporale di osservazione del sistema. Gli archivi geologici rappresentano pertanto laboratori naturali per comprendere l’attuale evoluzione della Terra e i suoi possibili scenari futuri.

1. Cambiamenti globali

2. Osservazione della Terra

3. Rischi naturali e impatti antropici e tecnologie per l’ambiente

4. Risorse naturali ed Ecosistemi

22. Ingegneria industriale e civile

24. Scienze del Patrimonio storicoculturale

25. Scienze economiche, sociali e politiche

LS9_8 Environmental Biotechnology, Bioremediation, Biodegradation

LS9_9 Applied Biotechnology (non-medical) bioreactors, applied microbiology

PE1_17 Numerical analysis

PE6_10 Web and information systems, database systems, information retrieval and digital libraries, data fusion

PE6_11 Machine learning, statistical data processing and applications using signal processing

PE6_12 Scientific computing, simulation and modelling tools

PE8_2 Chemical Engineering, Technical Chemistry

PE8_3 Civil engineering, maritime/hydraulic engineering, geotechnics, waste treatment

PE10_1 Atmospheric chemistry, atmospheric composition, air pollution

PE10_2 Meteorology, atmospheric physics and dynamics

PE10_4 Terrestrial ecology, land cover change

PE10_5 Geology, tectonics, volcanology

PE10_7 Physics of Earth's interior, seismology, volcanology

PE10_11 Geochemistry, crystal chemistry, isotope geochemistry, thermodynamics

PE10_13 Sedimentology, soil science, palaeontology, earth evolution

PE10_14 Physical geography

PE10_15 Earth observations from space/remote sensing

PE10_18 Hydrology, water and soil pollution

SH3_1 Environment, resources and sustainability

SH3_2 Environmental change and society

SH3_9 Spatial development and architecture, land use, regional planning

SH3_10 Urban studies, regional studies

SH3_11Social geography, infrastructure

SH3_12 Geo-information and spatial data analysis

SH5_11 Cultural heritage, cultural memory

CHIM/12 Chimica dell'Ambiente e dei Beni Culturali

FIS/06 Fisica per il Sistema Terra e il Mezzo Circumterrestre

FIS/07 Fisica Applicata (a Beni Culturali, Ambientali, Biologia e Medicina)

GEO/02 Geologia Stratigrafica e Sedimentologica

GEO/03 Geologia Strutturale

GEO/04 Geografia Fisica e Geomorfologia

GEO/05 Geologia Applicata

GEO/06 Mineralogia

GEO/08 Geochimica e Vulcanologia

GEO/10 Geofisica della Terra Solida

GEO/11 Geofisica Applicata

GEO/12 Oceanografia e Fisica dell'atmosfera

ICAR/03 Ingegneria Sanitaria-Ambientale

ICAR/07 Geotecnica

ICAR/08 Scienza delle Costruzioni

ICAR/09 Tecnica delle Costruzioni

ICAR/10 Architettura Tecnica

ICAR/20 Tecnica e Pianificazione Urbanistica

INF/01 Informatica

ING-IND/28 Ingegneria e Sicurezza degli Scavi

ING-IND/29: Ingegneria delle Materie Prime

ING-IND/35 Ingegneria Economico-Gestionale

SECS-S/02 Statistica per la Ricerca Sperimentale e Tecnologica

SECS-S/03 Statistica Economica

Attività

Studio e sviluppo + _
Studio e sviluppo di modelli evolutivi concettuali delle componenti interne ed esterne del sistema Terra, in tutti i contesti geodinamici ed a tutte le scale temporali e spaziali, attraverso metodologie di indagine diretta, indiretta, analitica, in situ e remota, di tipo geologica, strutturale, stratigrafica, paleontologica, geomorfologica, idrogeologica, geofisica, geochimica, mineralogica, e petrologica, anche con il supporto di strumenti geomatici e di cartografia digitale ad alta risoluzione.
Ricostruzione + _
Ricostruzione della storia geologico-ambientale, dei cambiamenti climatici e dei loro effetti sugli ecosistemi e sulle risorse naturali a tutte le scale spazio-temporali, mediante: (i) sviluppo, inter-calibrazione e applicazione di metodi geocronologici diretti e indiretti, (ii) analisi delle proprietà geologiche, fisiche e chimiche, e del contenuto fossile degli archivi sedimentari, inclusi contesti archeologici, e (iii) costruzione di cataloghi storico-geologico ambientali a diverse scale spaziali e temporali.
Monitoraggio e studio + _
Monitoraggio e studio dei sistemi ambientali attuali e calibrazione quantitativa, con dati strumentali, di proxy biotici (es. pollini e ostracodi) e abiotici (es. geochimica isotopica).
Formazione + _
Formazione ed avvio/preparazione alla ricerca di personale all’interno del CNR, di altri enti di ricerca ed università italiane ed estere, includendo seminari formativi, corsi di studio accademico-universitari e corsi di dottorato e post-dottorato.
Divulgazione + _

Divulgazione ed apertura verso il contesto socio-economico mediante la valorizzazione e il trasferimento delle conoscenze attraverso: attività di outreach nelle scuole di ogni ordine e grado; informazione pubblica (es. servizi giornalistici e approfondimenti tecnici o culturali su TV, stampa e web); valorizzazione economica della ricerca in iniziative dal valore socio-culturale ed educativo; public engagement presso le istituzioni (es. audizioni in Senato e Camera).