RENDICONTi Soei~14 italiana di JlI"~'alogla ~ Pefrologl4, 38 "J: 'P'P. Jl?5-U87Comunlcll.Z10n~ pre&~ntata ...11... RIunione C1~I1... SIMP In R~nCle_Cet,...ro (Cotenza) Il 27-10-1982

LA COMPOSIZIONE ISOTOPICADELLE PRECIPITAZIO I

ROBERTO GoNFI.ANTINI

lnternational Atomk Encrgy Ageocy, P.O. Box 100, 1400 Vienna (Austria)

RIASSUNTO. - Vengono descritte le variazioni neltempo e nello spazio della composizione iSOIopiçadelle precipitazioni (tritio, deuterio, ossigeno-(8)sulla base dei risultati ollenuti sui campioni menosili raccolti dalla rete di stazioni organizzata e geoslita dall'Agenzia Internazionale per l'Energia Ato­mica e. dall'Organizzazione Meteorologica Mondiale,che è IO funzione onnai da più di un venu::nnio.

ABSTRACT. - The varialions in time and in spaceof tbc i50topic.composition of prccipitation (ni,ium,deutcrium and oxygen·18) are: discussed. Thebackground data ha~'C been obtained on themonthly prc:cipitation samplcs rollccted at the 511­

tions of tne nctwork jointiy organiKd by 'ne in·ternalion.1 Atomk Energy Agcncy .od the WorldMetcorologica1 Organisalion, whkh now is in ope­rarion since more: !han 20 ~rs.

l. IntroduzioneLa rete di stazioni per la raccolta dei C1tm­

pioni mensili di precipitazione per le deter­minazioni di composizione isotopica, organiz­zata e gestita in collaborazione dall'AgenziaInternazionale per l'Energia Atomica e dal·l'Organizzazione Meteorologica Mondiale, hacominciato a funzionare negli anni t 960-61.Ci sono tuttavia stazioni con un record dimisure molto più lungo, fra le quali di parti­colare importanza è Ottawa, che è l'unicastazione con dati di tritio nelle precipitazionidisponibili fin dal 1953, cioè in pratica dal­l'inizio dell'epoca delle esplosioni termonu­cleari, la prima delle quali avvenne appuntoil 31 ottobre 1952. Altre stazioni in funzioneda gran tempo sono anche Valentia (Irlanda)dal 1957 e Pretoria (Sud Africa) dal 1958(fig. I).

Se l'idea iniziale che stimolò le misure ditritio nelle precipitazioni era soprattutto didelerminare la ricaduta di questo isotopo ra­dioattivo prodotto e immesso in gran quan­tità neU'atmosfera delle esplosioni termonu­cleari, cosI come si determinava il fall-out di

altri isotopi, fu ben presto chiaro che il tritiointrooolto nel ciclo delle acque naturali p0­teva essere usato come tracciante in studiidrologici e idrogeologici. In questi campi,applicazioni tipiche del tritio sono quelle rc­lative allo studio della dinamica dei laghi, deitempi di circolazione delle acque in acquifcrifessurati o fratturati, della ricarica di faldefreatiche soprattutto in zone di scarsa preci­pitazione, ecc.. Per questo, tuttavia, è ne­cessario disporre di osservazioni abbastanzalunghe e dcttagliate del contenuto di tritionelle precipitazioni.

All'inizio degli anni sessanta anche le va·riazioni naturali degli isotopi stabili, e cioèdel contenuto in ossigeno-18 e in deutcrio,cominciavano ad essere usate in idrologia e inidrogeologia, ad esempio per determinarel'origine di acque sotterran~ e i loro ff1p­porti con acque superficiali, per studiare ilbilancio e la dinamica dei laghi, ecc.. Anchein questO caso, come per il tritio era neces­sario determinare le variazioni isotopiche spa·ziali e temporali a grande scala nelle preci­pitazioni, per poterne poi comprendere levariazioni indotte nelle acque superficiali esotterranee ed arrivare così ad informazionidi carattere idrologico e idrogeologico nonfacilmente ottenibili per altra vili. Perciò, laraccolta di dati di base sulla composizioneisotopica delle precipitazioni costituisce loscopo principale della rete AIEA-OMM.

Attualmente di questa rete fanno partecirClt 100 stazioni, alle quali se ne aggiungonoaltre gestite da organizzazioni nazionali chetrasmettono i risultati all'AlEA per la pub­blicazione. Le stazioni italiane che fanno par­te della rete sono Genova Sestri (dal 1961)e Monte Cimone (dal 1983); le relative ana­lisi isoropiche sono effettuate dall'Istituto In·

1176 R, GONFIANTINI

ternazionale per le Ricerche Gcotermiche delCNR di Pisa. Altre stazioni del bacino delMediterraneo anualmente in funzione, idati delle quali possono essere di interesseanche per l'Italia, sono Tunisi e Atene dellarete AIEA-OMM e Barcellona, Marsiglia,Ajaccio, Locarno e Zagabria delle rispettivereti nazionali.

La pubblicazione dei dati mensili di com­posizione isotopica delle precipitazioni (tri­tio, deuterio e ossigeno-l8) avviene periodi­camente: finora sono stati pubblicati i dati6no al 1975, e quelli del quadriennio 1976-79saranno pubblicati prestissimo. Recentementeè stato pubblicato anche il trattamento stati­stico dei dati 6no al 1978 (AlEA, 1971).

Scopo del presente lavoro è di riassumererapidamente le variazioni isotopiche nelleprecipitazioni e le cause e i meccanismi chele determinano e le governano.

2. Storia del trilio nelle precipitazioni

Il tritio, isotopo radioattivo delJ'idrogenocon decadimento ~~ puro e semiperiodo di12,43 anni (TAYLOR e ROETHER, 1982), siforma per via naturale per interazione dellaradiazione cosmica con l'atmosfera. I mecca­nismi principali di formazione del tritio sonole reazioni di spallazione dei protoni e deineutroni veloci della radiazione cosmica pri­maria e secondaria con i componenti del­l'atmosfera, e la reazione di cattura di neu­troni veloci da parte dell'azoto: I~N(n,t)12C

(BEGEMANN, 1961).La produzione naturale di nitio è valutata

a 0,25 atomi/cm~ • s (PETERS, 1961), un ter·zo della quale ha luogo nella troposfera edue terzi nella stratosfera. Complessivamente,essa ammonta dunque a circa 200 g ovvero7,1 X 1016 Bq di tritio all'anno (I).

Il tritio prodotto nell'atmosfera è rapida­mente ossidato ad acqua ed incorporato nelleprecipitazioni: entra cosi a far parte del ci­clo idrologico. Prima dcI 1952 la quantitàtotale di tritio presente nell'idrosfera era dicirca 3,6 kg, pari a 1,3 X 1018 Bq, imma­gazzinati soprattutto negli oceani.

(') Il Bq - Becquerel -, unità di radioauivilà,corrisponde a una disintegrazione al secondo ed ~

equivalente a 2,703 X IO-Il Ci. La quantità ditritio che ha J'allività di l Bq è 2,835 X IO-IO govvero 5,659 X lO" atomi.

TABELLA lStima dell'energia da fusione e del tritio im-messo annualmente nell'a/mosfera dalle esplo-

sioni termonuc/eari (UNSCEAR, 1982)

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od ,,~ '" '"A partire dal 1952 il conrenuto in trLUO

delle precipitazioni è aumentato cnormemen·te in seguito alle esplosioni termonuclearieffettuate nell'atmosfera, la prima delle qua­li ebbe luogo il 31 ottobre 1952 nell'atollodi Eniwetok nell'Oceano Pacifico. La quan­tità di uilio immessa nell'almosfera dalle co­siddette bombe a idrogeno è grosso modoproporzionale all'energia prodotta dalla fu­sione dei nuclei di Iritio e di deuterio: inmedia si è valutato che vadano dispersi nel·l'ambiente circa 7,4 X 1011 Bq di Iritio ov·vero 2,10 kg per ogni megaton (Mt) dienergia di fusione (MISKEL, 1973 l. In con­fronto, il tritio formato dalle bombe ato-

LA COMPOSIZIONE ISOTOPICA DELI.E PRECIPITAZIONI

STATK)IlS COQPERATING IN THE IAEA !WMO ISOTOPES· IN· PRECIPITATION NETWQRK

1177

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Fig. L - La rete AIEA·OMM di stazioni per le analisi isotopkhe delle precipitazioni.

miche a fissione è trascurabile: sol canto2,6 X 10'3 Bq ossia 0,074 g per Mt.

Negli anni dal 1952 al 1962 diverse seriedi esplosioni termonucleari vennero effettua·te nell'atmosfera dalle tre potenze nucleari diallora, e cioè gli Stati Uniti d'America, l'Unio­ne Sovietica e il Regno Unito; l'elenco com·pleto è riportato da CARTER e MOGHISSI(1977). Le esplosioni furono particolarmenteintense nel biennio 1961-62, quando perquesta via si formarono e furono immessinell'atmosfera circa 500 kg di tritio. Le mag­giori esplosioni termonudeari furono effet­tuate dagli americani negli atolli di Bikini(15 Mc il 28-2-1954) e di Eniwetok entrambia 110 N di latitudine nel Pacifico, e dai so­vietici nell'isola di Novaya Zemlya a 75° Nnell'Oceano Areico: 58 Mt il 30-10-1961, 30Mt il 5-8-1962 e H 27-9-1962, 20 Mt il24-12-1962: fu questa l'ultima grande esplo­sione termonudeare nell'atmosfera.

La maggior parte del tritio prodotto dalleesplosioni termonucleari fu iniettata nellazona di stratOsfera polare dell'emisfero set­tentrionale. Come conseguenza la concentra­zione di tritio nelle precipitazioni alle medie­alte latitudini di questo emisfero raggiunsenella primavera del 1963 valori vicini alle

10.000 TU e), ossia divenne tre ordini digrandezza più elevata del livello naturale dicirca lO TU degli anni antecedenti il 1952.

Nel 1963 le esplosioni tcrmonucleari nel·l'atmosfera cessarono del tutto in seguito adun accordo fra le tre potenze termonuclearidell'epoca, che fu poi sottOscritto da oltre120 paesi (Limiced Test Ban Treaty). Il con­tenuto in tritio delle precipitazioni nell'emi­sfero settentrionale cominciò allora a decre­scere in modo approssimativamente esponen­ziale 6no al 1967, quando questo andamentofu alterato dalle esplosioni, sia pure di po­tenza non paragonabile a quelle più grandidel de<:ennio 1952-62, effettuate dalla Repub­blica Popolare Cinese nel poligono di LopNor (40° N,90° El. Influenza probabilmentenulla ebbero invece le ancor meno potentiesplosioni francesi avvenute a partire dal1968, perchè ebbero luogo negli atolli diMururoa e di Fangataufa a 21° S nell'Ocea­no Pacifico.

Nella tabella 1 viene riportata l'energia di

(') Una TU (Unità Tritio, Tritium Unir) corri­sponde alla concentrazione di un alOmo di ttitioper lO" atomi di idrogeno, e cioè a 118,2 Bq permetro cubo d'acqua.

Fig. J. Variazioni della concentrazione mediaannua di tritio netle precipitazioni in sei stazionicon caraneristiche diffcrenti. Ottawa è l'unica sta·zione per la quale si hanno dati a partire dal195J, cioè dall'inizio delle esplosioni termonuc1earinell'atmosfera.

196019751970

1. OTlA.'tIA..4SJZoN2 GENOA.. H 42°N3, vA.LENTIA., 51.93'"4 GUA.M IS, 1155"N5 PRETORIA., 2S n's6 (A.PE TO'tlN. 3397'S

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1178 R. GONFIANTINI

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Fig. 2. - Concentrazione media dci tritio nelle pre·cipitazioni nella fascia di latitudine fra JO e 60° N,espressa in termini di rapporto percentuale (R, %)rispetto alla concentrazione dci 196J. La rena trat·teggiata, che rappresentll il dcrremento esponenzialedi RT negli anni 196J·67, ha una costante di (0,565±0,OJ7) a-', che corrisponde a un tempo di residenumedio dci {ritio nella stratosfera di 1,77 ± 0,12anni (1,96 ± 0,15 anni se depurato dci decadimentoradiOl1ttivo). Nella figura è anche indicata la potenzain Mt delle esplosioni termonucleari cinesi nelperiodo 1967·80: in genere gli dlelli sul valore diR, si producono con circa un anno di ritardo.

"Il' I • , I ""'~' l J , l I 1 I I "IO

VIENNA48.25°N

MELBOURNE37.82°$

KAITOKE41.10°$

HALLEY BAY75.50°$

WAKE 1$,19.28°N

APIA13.80°$

-100 J f Il A Il J J A S O ti O ) F M A M J J A S O N o J f M A M J J A S o ti o J F M A M J J A S O ti O

Fig. 4. - Dt:viazione pcrcemuale media della con~cmrazionc di tritio nelle prcripitazioni nei vari mesidell'anno rispellO alla media annua pesata. Nell'emisfero settentrionale la concentrazione massima si rag·giunge in giugno e nell'emisfero meridionale in settemhre: lo sfasamento è soltanto di trc mesi.

fusione prodotta da esplosioni termonuclearinell'atmosfera nel periodo 1952·80 secondo-

le valutazioni dell'UNSCEAR (1982), insie·me con la quantità di tritio prodotto. In to-

LA COMPOSIZIONE ISOTOPICA DELLE PRECIPITAZIONI lli9

tale questa ammonta a circa 689 kg, dei qualia causa del decadimento restavano nel 1980solo 236 kg (e 211 nel 1982), ormai quasiinteramente trnsferiti dall'atmosfern neglioceani e nci mari. In 6g. 2 è mostrnto l'an­damento medio della concentrazione di tridonelle precipitazioni nella fascia di latitudineentro i 30 e i 60" N, ponendo uguale a 100la concentrazione dell'anno 1963. Da questafigura si vede che negli anni 1963·67 la di­minuzione del tritio è stata esponenziale, conuna costante di 0,565 a-I, che dà un tempodi residenza medio dci tritio nella stratOsferadi 1,77 anni, ovvero di 1,96 anni se depurntOdel decadimentO radioattivo. Nella fig. 2 èanche indicata la potenza delle esplosioni ci·nesi dal 1967, che producono un elleno sulcontenuto in tritio delle precipitazioni del­l'anno successivo.

Oggigiorno la co~ntrazione di tritio nel­le precipitazioni dell'emisfero nord, pur con­tinuando complessivamente a diminuire, ten­de comunque verso valori grosso modo sta·zionari, che tuttavia sembrano considerevol­mente più ahi di quelli antecedenti il 1952.Si pensa che questo sia dovutO, oltre chealle esplosioni termonucleari, anche alla piùo meno continua iniezione di tritio nell'am­biente da parte di realtori nucleari, di im­pianti di riprocessamento del combustibilenucleare, di laboratori e di industrie che pro­ducono e usano prodotti uitiati (vernici lu­minose).

Fra i reattori nucleari, sono quelli mode­rati e raffreddati ad acqua pesante (come icanadesi Candu) che producono e disperdononell'ambiente la maggior quantità di tritio,come è del resto da aspettarsi essendo il tritioprodotto per attivazione del deuterio da partedei neutroni di fissione: in media, questotipo di reattori disperde nell'atmosfera circa1,.5 X 10- 3 g di nido per megawatt (elet­trico) per anno (UNSCEAR, 1982). Tuttavia,i reattori ad acqua pesante hanno globalmen­te una potenza installata di solo 6000 MWsui circa 135.000 MW di tutte le centralinucleari in operazione nel 1980. Nella fasciadi latitudine entrO i 30 e i 60" N, la quan­tità di tritio rilasciata nell'atmosfera dagliimpiami nucleari ammontava, nel 1980, acirca un quarto o un terzo di quella formatanaturalmente dalla radiazione cosmica.

Complessivamente più alti sono i rilasci dinitio negli scarichi liquidi dei reattori, ma

questi hanno probabilmente un'influenza ir­rilevante sul contenuto di tritio delle preci.pitazioni.

Anche i rilasci di tritio di origine indu­striale non sono trascurnbili, come per esem­pio quello degli orologi luminosi. Difficiledire, tuttavia, quanto di questO tritio vadadisperso nell'atmosfera.

Abbastanza diverso è stato l'andamentodel contenuto in tritio dellc precipitazioninelle fasce tropicali e nell'emisfero meridio­nale, dove i valori massimi raggiunti neglianni 1963·64 sono stati di circa due ordinidi grandczza più bassi che nell'emisfero nord.Le ragioni principali di questa differenzasono:

l) la maggior parte delle esplosioni ter­monucleari è stata effeuuata nell'emisferonord, e la circolazione generale dell'atmosfe­ra ostacola la ridistribuzione del uitio nellezone tropicali e nell'emisfero meridionale.Nella troposfera, il passaggio a sud del tritioavviene soprattutto sopra l'Africa, che è ilsolo continente che attraversa i due tropicie ['equatore;

2) l'oceano, la cui concentrazione in tri­tio è molto bassa, diluisce il vapor d'acquaatmosferico in misura più grande nell'emi­sfero meridionale e nelle fasce tfopicali doveoccupa una superficie molto più estesa ri­spetto ai continenti che non nell'emisferosettentrionale.

Oggigiorno, nelle stazioni della fascia trO­picale e in quelle a clima prettamente ocea·nico dell'emisfero meridionale il contenutOin tritio è prnticamente costante e probabil­mente uguale o molto simile a quello del­l'epoca pretermonudeare.

L'andamento nel tempo della concentra­zione del tritio nelle precipitazioni può esserevisto in fig. 3, dove sono riportati i valorimedi annuali di tre stazioni di latitudine mc­dia dell'emisfero settcntrionale (Onawa, Va­lentia, Genova), di una stazione nella fasciatropicale dell'Oceano Pacifico (Isola diGuam) e di due stazioni dell'Africa meridio­nale (Pretoria e Guà del Capo). L'influenzadell'oceano può essere osservata confrontanodo i valori di Otlawa, con clima continen·tale, con quelli di Valentia sulla costa sud­occidentale dcII 'Irlanda, con clima di tipooceanico: il contenutO di tritio della primastazione è circa tre volte più elevato di quel-

liSO R. OONFIANTINI

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Fig. 5. - Correlazione fra il contenuto medio pe­sa(o in o~igeno-l8 delle precipitazioni e la tempe­ratura media pcula (T = tP,T./I:P.) nelle stl\2ionicomprese entro 30 e 6fr N. l "" stnioni marittimeoon precipitazioni prCWkrllemeDle in\-emali; 2 =stazioni marinime oon prttipilllZioni disltibuitc: inmodo omogeneo nd corso dell'anno; ) == stazionicontinentali oon estati secche. Le stazioni sono:AD = Adak (Alaska), AK = Ankara, AL = Adelai­de, A'J = Amalya (Turchia), AX = Alessandria(Egitto), BD = Bel Dagan (Israde), Cf = Città delCapo, FL = baie Falkland, FS = Flagstafl (Ari.zona), CB = Gibilterra, CE = G~. GR = Cro­ningen, HT = Ham:ras (N. Carolina), KA = Kai·laia (Nuova Zcbndl), KB = Kabul, LI = listi(Norvegia). MB = Mdbourne. PA = Pen, RK =Reykja\'ik, SAl = fuln'. ~hria (California), TE =Tehc:ran, TR = Truro (Nuova Scozia), 111 = Tu­nisi, VA = Valemia (Irlanda), ve = Vittoria (Bri.tish Columbia).

L'cqua:done della retta, determinata C$CludendoVittoria, è: ò'"'() = (0,348 ± 0,3'l T"C-(lOj)6 ±0,42). Il coefficiente di correlazione è 0,903'(Il = 2'l.

lo della seronda. In posiZione intermedia sipone Genova, che si affaccia su un mare chiu·so, per quanto ampio, c che riceve precipi.tazioni di origine marina e di origine conti·nentale. Il contenuto in tritio è poi moltopiù basso nelle ahre tre stazioni di 6g. 3 perle ragioni discus~ precedentemente; è tut·tavia più alto nell:t continentale Pretoria chenon a Città del Capo sulla costa oceanica.

Infine, un po' più complesse sono le va­riazioni di tritio nelle precipitazioni sul con·tinente antartico, dove aumenti molto nettidi concentrazioni negli :tnni a partire dal1969 sono st:tti attribuiti alle esplosioni ter·monucleari cinesi e francesi (JOUZEL et al.,1979).

Un altro fenomeno messo in luce è chein primavera la concentrazione di tritio nelleprecipitazioni dell'emisfero nord aumentaconsiderevolmente, raggiungendo il massimoin giugno. QuestO è illustrato dalla 6g. 4,dove sono riportati i valori medi dei rapportifra la concentrazione di trido di ogni me~

rispetto a quella media annuale. Lo stessofenomeno è stato osservato anche per altriradioisotopi naturali o artificiali, come lostronzio-90, il cesio·137 e il berillio-7. Laspiegazione di questo andamento sta n~a

cosiddetta ., spring leak _, cioè nd passaggiodi tritio dalla stratosfera - dove è statoiniettato dalle esplosioni termonucleari ­alla rroposfera - dove il suo tempo di resi­denza è soltanto di poche settimane - cheoccorre soprattutto in primavera. In questastagione alle alte latitudini la tropopausa, lazona di inversione della temperatura fra no­posfera e stratosfera, si solleva inglobandole zone b:tsse della stratosfera nella tropo­sfer:t e presenra disconrinuità che permetto­no il passaggio di correnti a getto (VON BUT'TLAR, 1963; TAYLOR, 1968; ERIKSSON,1983 l.

Nelle f:tsce tropicali le variazioni stagio­nali del contenuto di trilio delle precipita­zioni sono molto anenuate, come è del restoda aspettarsi, a causa della forte diluizioneda parte del vapor d'acqua oceanico: tuttavial'andamento resta lo stesso dei rispettivi emi·sferi, come si vede per le stazioni di WakeIsland e Apia in fig. 4. Nell'emisfero meri·dionale, tuttavia, oltre all'attenuazione dellevariazioni, si os~rva anche che il massimodella concentrazione di tritio occorre neimesi di agosto-settembre, cioè con soltantotre mesi di rit:trdo rispetto all'emisfero set·tentrionale. Sembra possibile concludere chela durata del periodo di passaggio del tritiodalla stratosfera alla troposfera è più brevenell'emisfero meridionale.

3. Le variazioni degli isotopi stabili nel.le precipitazioni

Come è noto, le variazioni dei rapporti180/ laO e D/H nelle acque naturali sonoprodone soprattutto d:ti processi di evapo­razione c di condensazione. Il vapor d'acquaha un contenuto in isotopi pesanti sensibil­mente inferiore: a quello del liquido da cuitrae origine, poichè le specie isotopiche

LA COMPOSIZIONE ISOTOPICA DELLE PRECIPITAZIONI 118J

piogge invernali), la vaflazrone con l'altitu­dine (i valori di 8 diminuiscono con l'aumen­tare della quota) e con la latitudine (allealte latitudini si hanno valori di 8 più nega­tivi), gli effetti di quantità (le piogge piùabbondanti sono impoverire in isotopi pe­santi) e di continentalità (il contenuto in iso·topi pesanti diminuisce allontanandosi dalmare, cioè dall'origine del vapore atmosfe­rico). Si deve anche notare che questi effettiagiscono sulla composizione isotopica delleprecipitazioni talvolta nella stessa direzione,ma talaltra anche in direzioni opposte. Peresempio, a Valentia, Genova, Ciuà del Capo

Fig. 6. - Conc:!azionc: fra il conte:nuto medio pe:­sato in ossigc:no.18 dc:!le: pre:dpituioni e: hl tempe:­ratura media pesata (T = IP.T./IP.) nelle: SLI­zioni comprc:sc enno }() e: 60" N. l = srazioni con­rine:mali con precipituioni prevalentemente: estive;2 = stazioni mariuime con precipitazioni prevalen­temenfe: estive. Le: stazioni sono: Al = Atikokan(Ontario), BE = Bc:rna, eH = Chicago, G5 = Grim·sci (Svizzera), H5 = Hohc:nspc:issc:nbc:rg (Repubbli.ca Fc:dc:rale: Tedesca), KR = Cracovia, W = I..ocar­no, MO = Mosca, OT = OHawa, PO = Pohang (Re­pubblica di Corea), 5A = S. A8lthe: (QuellCC),5e = Simcoc: (Omario), ST = Stoccacda, TH =lbollOn·les·Bains (Francia), TK = Tokyo, TP = The:Pas (ManilOba).

L'equazione: della rena, calcolata escludendo The:Pas, è: 8"0 = (0)00 ± O,04Z) T'C-04,91 ±0,44). Il coc:ffideme: di correlazione: è 0,9133(n = 17).

HO1110 e H21SO sono meno volatili diH 2

1110. Per la stessa ragione, nel processo dicondensazione la fase liquida proclona è ar­ricchita in isotopi ~santi rispetto al vaporeresiduo. C'è tuttavia una differenza fonda­mentale nel modo con cui i processi di eva­porazione e di condensazione avvengono innatura: mentre il primo avviene in condi·zioni di disequilibrio termodinamico e dipredominio dei faltori cinetici (cioè con unaumidità relaliva dell'atmosfera inferiore al100 9b), il processo di condensa.zjone occorreinvece all'equilibrio, cibè: quando l'umiditàrelativa è pari al 100 %: il vapore atmosfe­rico deve infatti raffreddarsi 6no a raggiun­gere la saturazione prima di poter dar luogoalla formazione di una fase condensata.

La sorgente di vapore atmosferico di granlunga più imponante è costituita dagli stratisuper6ciali delle acque oceanic~ e marine,che hanno una composizione isotopiC1l. gene­ralmente assai uniforme. Il vapore atmosfe.rico di origine oceanica ha perciò una com­posizione isotopica iniziale che varia entrolimiti abbastanza ristretti, con valori di 8'ftl..che generalmente sono compresi neIl'inter­vallo da - 12 a - 1.5 ~r l'ossigeno-l8 eda - 90 a - IlO per il deuterio (~).

Le precipitazioni moslrano invece varia­zioni isotopiche molto ampie. Stadi successi­vi di raffreddamento e di condensa.zjone delvapore atmosferico, con rimozione almenoparziale dal sistema della fase condensataprodotta in ogni stadio, dànno origine a pre­cipitazioni sempre più impoverite in isolopipesanti. Si stabilisce cosl una correlazionepositiva fra temperatura e composizione iso­topica, come si può osservare nelle figg . .5e 6. Questo modello, per quanto di grandesemplificazione rispetto al fenomeno natu­rale, rende conto almeno in via semiquanti­tativa delle variazioni del contenuto in iso·topi stabili delle precipitazioni.

Dalla dipendenza dalla temperatura deri­vano anche altri effetti sulla composizioneisotopica delle precipitazioni, e cioè le varia­zioni stagionali (le piogge estive hanno uncontenuto in isotopi pesanti più elevato delle

(') Il ò ~. esprime II diffe:renza in parti per mille:dc:! rapporto isotopico R di un campione: CUpellO

al rapporlo Rs- de:II'acqua oceanica media prc:sacome riferimento: ò U. = (R/R--l) X 1.000dove: R e: R- 5IInno per "0/"'0 o D/H.

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1182 R. GONFIANTINI

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Fig. 7. - Variazioni dei valori mensili medi di 8'"0 (linea intera) e di altezza (linea tratteggiata)delle precipitazioni in alcune stazioni marittime. Le curve sono parallele a Valentia, Genova, Pohang,Città del Capo e Kaitaia, Da notare tuttavia che a Pohang il minimo di 8"'0 si verifica in estate, inconcomitanza con il massimo delle piogge: prevale l'effetto di quantità sull'effetto stagionale di temperatura.

e Kaitaia gli effetti stagionale e di quantitàsono concordanti, perchè l'estate è assai me­no piovosa dell'inverno (fig. 7). A Pohang,invece, i valori più negativi di 8 occorrononelle pioggge estive, che sono molto più ab-

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Fig. 8. - Variazioni dei valori mensili medi di8"0 (linea intera) e di altezza (linea tratteggiata)delle precipitazioni in alcune stazioni continentalidi media latitudine dell'emisfero settentrionale. Ledue curve mostrano andamenti opposti per il preva­lere dell'effetto isotopico stagionale su quello diquantità.

bondanti di quelle invernali; l'effetto diquantità ha dunque il sopravvento sull'effet­to stagionale (fig. 7). Il contrario avvienein genere nelle stazioni continentali con esta·ti umide, come Stoccarda, Vienna, Ùttawae Chicago, dove l'effetto stagionale prevalesu quello di quantità (fig. 8). Nelle stazionisia continentali che marittime con clima tro­picale umido, dove non occorrono variazionimarcate di temperatura nel corso dell'anno,è allora l'effetto di quantità che determinale variazioni stagionali di composizione iso­topica delle precipitazioni (figg. 9 e lO, GON­FIANTINI, 1983).

Il modello precedente, che fa ~i~nderela composizione isotopica delle precipitazIOnidalla temperatura di condensazione, fu in­trodotto da DANSGAARD (1954, 1964), cheusò per descriverlo un'equazione formalmen­te identica a quella derivata da RAYLEIGH

per la distillazione frazionata di una miscelaideale pi liquidi, come appunto possono es­sere considerate le miscele di composti isoto­pici. I coefficienti angolari delle rette di figg.5 e 6 hanno valori compatibili con quelli chesi possono calcolare con questo modello as­sumendo che il processo di raffreddamentodel vapore avvenga in condizioni adiabaticheo isobariche (DANSGAARD, 1964).

Il modello di Dansgaard-Rayleigh, che pre­vede che la fase condensata sia immediata-

LA COMPOSIZIONE ISOTOPICA DELLE PRECIPITAZIONI 1183

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Fig. 9. - Variuioni dei valori mensili medi del contenuto in ossigen<>18 (linea int(';ra) ('; dell'altezza(linea uaueggiata) delle precipitazioni in alcune siazioni brasiliane. Belém, Forlalaa, Natal ('; Rio deJaneiro sono sulla costa atlantica; Manaus, Uaupés e Porto VelOO sono n(';1 bacino del Rio delle Amu­roni; CuiaM ~ nel Mato Grosso. Il parallelismo fra 1('; du('; curve ~ evidente; l'dI(';lIo di quantid. de·termina le variazioni isotopichc:.

mente allontanata dal sistema via via che siforma, fu ridaborato da CUle e GoROON

(196') per tener conto del fatto che inve«:nelle nuvole la fase liquida (o solida) del­l'acqua coesiste con la f~ valX're, e con

questa può continuamente rilX'narsl In equi.librio isolopico al mutare delle condizionidi temperalUra e pressione. Tultavia nè ilmodello di Dansgaard nè quello di Craig eGardon prendono in considerazione il ri-

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Fii. IO. - Variazioni dei valori mensili medi del oontenuto in ouigcn<>18 (linea inten) e dell'al·tezza (linea tral!egiata) delle precipilazioni in alcune: isole dell'Oceano Pacifico. Anche qui il paraI.le­lismo fra le due curve è evidente, ed anche qui è 1'd!eno di quantit! che determina le variazioni i50lOpiche.

R. GONFIANTINI

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-" -," -, -, -, -. -, -. -, •Fig. 11. - Correlazione fra i valori mooi di concentrazione del deuterio e dell'ossigeno-18 nelle preci.pitazioni nelle stazioni della rete AIEA·OMM comprese nella zona tropicale.

ciclo nell'atmosfera di vapore derivame daprocessi di evapotranspirazione, che può es­sere di importanza rilevante specialmente peril bilancio idrologico di regioni equatoriali.Questo processo tende ad attenuare le varia·zioni isotopiche delle precipitazioni reimmet­tendo nell'atmosfera vapor d'acqua con unacomposizione isotopica abbastanza costante,corrispondente a quella dell'acqua sotterraneae delle acque di scorrimento superficiale (chea sua volta è simile alla composizione isoto­piea media delle precipitazioni).

Il riciclo di vapore derivante da evapo·transpirazione può spiegare ad esempio ilbasso gradiente di continentalità osservatonelle pre<:ipitazioni sul bacino Amazzonico:- 0,75 X 10-3 Y<~ km- ' per l'ossigeno-18.Dai dati isotopici e con un modello a com­partimenti con flusso di vapore provenientedall'Atlantico, DALL'OLlO et al. (1979) eSALATI et al. (1979) hanno concluso checirca la metà della precipitazione sul bacinoAmazzonico deriva da vapore riciclato nel­l'atmosfera dall'evapotranspirazione. Un mo­dello analogo è stato usato successivamente

da ROZANSKI et al. (1982) per descriverele variazioni isotopiche delle pre<:ipirazioniin Europa dalla costa aùantica verso oriente.

Le variazioni dei contenuti in ossigeno-18e in deuterio sono strettamente parallele nel­le precipitazioni e nelle acque dolci in generesecondo una correlazione del tipo:

oD = bOlSO + a

dove b e a hanno un valore medio su scalaterrestre rispettivamente di 8 e lO %~ (CRAIG,1961; DANSGAARD, 1964): un esempio diquesta correlazione è mostrato in fig. Il, perle stazioni della rete AIEA:OMM compresenelle fasce tropicali. Fanno eccezione a que­sta regola le acque sottoposte ad evapora·zione che, pur mantenendo la correlazionelineare fra 8D e 8180, hanno però un valoredi b compreso solitamente entro 4 e 6 e unvalore di a prossimo a zero o negativo: que­sto avviene spesso per le acque lacustri oper le precipitazioni scarse in climi aridi cheevaporano parzialmente durante la caduta.

Se per un dato insieme di acque, come ad

LA COMPOSIZIONE ISOTOPICA DELLE PRECIPITAZIONI 1185

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Fig. 12. - Istogrammi che mostrano [a distribu­zione dei valori di ò''O nelle acque sotterranee inalcune aree det Sahara meridionale. Le acque .. vec­chic". (acquiferi profondi e basso contenuto di "C)sono in grigio, e le acque" giovani .. (falde freatichee alto contenuto di "C e/o di tritio) sono in bianco;il campo di valori comune ai due tipi di acqua èin tono intermedio. L'altezza delle precipitazioni inmm/anno è indicata in parentesi SOtto il nome dellazona. Le barre indicano l'intervallo di variazionedi ò'"Q nelle precipitazioni, definito dal valore me­dio annuo pesato e dal valore medio del mese piùpiovoso (agosto), Sono stati usati i dati delle sta­zioni se/luenti; Bamako per Mali West; Kano perNiger West, N'Djamena per Chad Basin, Geneinaper Sudan Bara, Khartoum per Sudan Khartoum eFaya Largeau per Chad North: in quest'ultimo casotuttavia i dati isotopici disponibili sulle precipita­,doni sono estremamente scarsi (da DRAY et al.,1983),

superiore ai 6000 anni in base al carbonio-l4)e di quelle «giovani)lo (derivanti da faldepoco profonde, freatiche, e con età recentein base al contenuto di carbonio-14 o di triotio) in varie zone del Sahara meridionale,

esempio le precipitazioni in una certa loca­lità, oppure le acque sotterranee di una re­gione, si pone b = 8, li rappresenta allorail cosiddetto «eccesso di deuterio» dell'in­sieme, che è indicato con la lettera d:

d = oD-So1S0.

Come già detto, d ha un valore mediomondiale di lO y.:o, ma può variare local­mente di 10-15 %0 in più o in meno, Peresempio, d cresce in modo abbastanza rego­lare da ovest a est nelle precipitazioni nellestazioni mediterranee e raggiunge il valoredi 22 %0 a Ber Dagan in Israele. L'eccessodi deuterio rappresenta in ultima analisi unamisura delle condizioni di disequilibrio iso­topico nelle quali il vapor d'acqua atmosfe­rico si forma per evaporazione dal mare, di­sequilibrio che è relativamente più pronun­ciato nel Mediterraneo orientale dove il cli­ma è più secco (GAT e CARMI, 1970). Siritiene infatti che l'eccesso di deuterio di­p.enda principalmente dall'umidità dell'atmo­sfera sopra i mari e gli oceani, e venga adacquistare così un significato climarologico.

Sono stati sviluppati modelli per interpre­tare in termini climatologici quantitativi lacomposizione isotopiea e l'eccesso di deute­rio delle precipitazioni, MERLIVAT e ]OUZEL(1979) hanno così potuto valutare che ilvalore di d = lO %0, quale è osservato inmedia nelle precipitazioni attuali, corrispon­de ad una umidità relativa media sugli oceanidi circa 80 %, mentre d = 5 %0 indica unaumidità relativa del 90 %.

I valori relativamente bassi di 0180, dioD e dell'eccesso di deuterio (dC::], 5 %fi) dimolte acque sotterranee del Sahara - comequelle ad esempio dei grandi acquiferi pro­fondi del Continental intercalaire e del Com­plexe terminai - sono ritenuti indizi di unariearica avvenuta in passato in condizioni piùpropizie delle attuali, quando cioè il climaera più umido (GAT, 1971; GONFIANTINIet aL, 1974; SONNTAG et aL, 1976), È notoinfatti che un clima del genere è occorsoa più riprese nel Sahara nel corso del Qua­ternario, specialmente nell'ultima parte delPleistoeene e, dopo una fase di aridità, nellaprima metà dell'Oloeene, A conferma di que·sto, un confronto fra la composizione isoto­pica delle acque sotterranee «veçchie)lo (de­rivanti da acquiferi profondi e con un'età

1186 R. GONFIANTINI

mostra che le prime hanno un contenuto inossigeno-18 e in deuterio nettamente infe­riore alle seconde. Queste ultime, a loro vol­ta, hanno una composizione isotopica similea quella delle piogge anuali (6g. 12; DRAYet aL, 1983). Vale la pena di aggiungere cheil riconoscimento delle acque sotterranee« fossili », cioè ricaricate in condizioni cli­matiche differenti dalle attuali, che può es­sere farto con i metodi isotopici, è un datodi grande importanza per la valutazione e losfruttamento delle risorse idriche sotterraneedelle zone aride.

Un esame dettagliato delle variazioni iso­topiche nelle singole precipitazioni è statotentato solo in pochi casi. Recentemente,uno studio del genere è stato intrapreso nelbacino Amazzonico da MATSUI et al. (l983),che hanno determinatO la composizione iso­topica delle singole piogge e del vapore at­mosferico nel corso di quasi tre anni a Belémsulla costa atlantica e a Manaus a circa1200 km dalla costa. La massa dei dati rac­colti ha messo in luce che durante la stagionedi piogge intense (da dicembre a maggio) enel successivo periodo di piogge moderate(da giugno a settembre) l'andamento dellacomposizione isotopica delle precipitazioninelle due località è molto simile, mentre inottobre-novembre appaiono occasionali di­scordanze di valori. Queste sono probabil­mente dovute all'arrivo di fronti freddi dalsud, che determinano un cambiamento ndpercorso delle masse d'aria solitamente daest a ovest.

4. ConclusioneLe variazioni isotopiche delle precipita-

zioni mostrano regolarità e andamenti neltempo e nello spazio che dipendono dallecondizioni meteorologiche e climatiche nellequali le precipitazioni stesse si formano. Lecaratteristiche medie di tali condizioni, leloro variazioni cicliche nel corso dell'anno ele loro variazioni geografiche principali pos­sono essere studiate perciò anche con i datiisotopici della rete AIEA-OMM, che per unnumero notevole di stazioni hanno già unperiodo di registrazione sufficientemente lun­go per attribuire loro pieno significato sta·tistico.

Questo però è stato fattO finora in modopiuttosto limitato. Oltre allo studio diDANSGAARD (1964) sulle variazioni degli iso­.topi stabili nelle precipitazioni già citato piùvolte, che però è stato eflettuato quando era­no disponibili i dati per 2·3 anni soltanto,si debbono ricordare i lavori di SCHELL etal (1970) sul tritio, di YURTSEVER e GAT( 1981) sugli isotopi stabili (rie1aborazione diuno studio fatto alcuni anni prima daYURTSEVER e rimasto sotto forma di rap­porto interno dell'AlEA), e poi ancora quellidi ERIKSSON (1967), di FORSTEL et al.(1975), di GAT (1980), di GONFIANTINI( 1983). In molti di questi lavori tuttavial'interpretazione in termini meteorologici èlimitata, mentre prevale l'analisi statisticadei dati.

I dati isotOpici della rete AIEA·OMM so­no stati invece ampiamente utilizzati comedati di base per studi idrologici, idrogeolo­gici e geochimici, che è poi l'uso principaleper cui la rete è stata progettata e messaa punto.

BIBLIOGRAFIA

BEGEMANN F. (1961) - Naturaltri/ium. In; .. Sum­mer Course on Nuclear Geology. Varenna 1960 »,Laboratorio di Geologia Nucleare, Pisa, pp.109·126.

CHARTER M.W., MQGHISSI A.A. (I977) . rhreedecader 01 nuc/ear festinI.. Health Physics, JJ,55-71.

CUIG H. (1961) . Ir%pic variationr in meteoriewaterr. Scienee, DJ, 1702-170J.

CRAIG H., GORDOi'I L.I. (1965) . Deuterium andoxygen·18 varia/ionr in /he Oeean anJ the ma·

rine atmorphere. In: .. Slable lsotopes in Occa­nographic Sludies and Paleolemperatures lO, Ed.E. Tongiorgi, CNR·Laboratorio di Gcologia Nu­cleare, Pisa, 9·130.

DALL'OLIO A., SAi.ATI E., TATAGIBA DE AZEVEDO C.,MATSUI E. (1979) . Modelo de Iracionamentoirotopico da agua na bacia Amazonica (primeiraaproximaçao). Acta Amazonica, 9, 675·687.

DAi'lSGAARD W. (1954)· The "O-abunJance ollreshwlJ/er. Geoch. Cosmoch. Acta, 6, 241-260.

DANSGAARD W. (1964) - Stable ir%pes in preci.

LA COMPOSIZIONE ISOTOPICA DELLE PRECIPITAZIONI 1187

pitlltio". Tellus, 16, 436468.Duy M., GoNFIANTINI R., ZUPPI GM. 0983) .

0" 1M isolopiC' C'omposi/ion o/ /,roundWllttr inSoulbnn SIINrll. In: c PalaaxlilJUltes md PI­laeo1l.'lten. A Collection of Environmentll Iso­IOpe Siodies., IAEA, Vienna, 187-199.

Ullr:SSOS E. (1967) . fsotopu i" b)·dromtttor%l.J.In: c hotopes in H}·drology., IAEA, Vienna.pp. 21·3J.

UIlCSSON E. (1983) . Stablt isoto~s "na triliumin precipitalion. 01. 2 of c Guidebook on NuclearTechniques in Hydro1ogy., 198) Edilion IAEA,Vienna, 19-J3.

FOlSTEL H., PtrrUL A., ScIlLESEI G., LIETIt H.(197S) - 11M world pali"" o/ oxycen.J8 inrainWllttr tlnd ilJ importllnC'e in underst"nding tbebio/,toclMmica/ ox,gtn C)·de. In: .. lsotope Ra­tios 15 Pollutant Source and Bc:haviour Indica­ton., IAEA, Vienna, 3·20.

GAT ].R. (1971) . Commt'nts on the stab/e isotopemtlW in rtgional groundwattr invesligations.Water Resources Res., 7, 980-993.

GAT ].R. (t980) - Tbe isotoptS o/ hydrogtn andoxygen in pruipitation. In: .. Hlnd1x>ok of En·vironmental lsotope Geochemistty., VoI. I, TheTerrestrial Environmenl, A (P. Fritz e }. Ch. Fon·les, editors), Elsevier, Amsterdam, 21·47.

GAT }.R., CAlMt L (l970) . Evo/ution of tbtiS010pic composit;on o/ tltmospbnie wattrs intbt },fedite'Tant'an sta area. }. Geophys. Res.,n, 3039·3048.

GOSFlAh'TINl R. (198J) - OnlM isotopic compos;tiono/ prtripitalion in lropiC'1I1 sliltions. Acta AlJUI'zanica, in cono di slampa. •

GoSFlANTINl R., CoSUD G., FOh'TE$ }.C.... SAU'UY G., PAYl\"E. BR. (1974) • Etudt iSOlopiqutdt' III nllp~ du Contintntal iflttreala;re e/ deses rrliltions IIV« lts "utres n"ppts du S"harasepttntrionlll. In: clsotope Techniques in Ground­water Hydrology., IAEA, Vienna, I, 227-24l.

IAEA (1981) . Sla/isticai /rttl/mtnt 01 tnllironmtn­tlll isolope aalll in prtripitat;on (compiled byGJ,.i. Zuppi and K. Lcwis-Goetder). TechnicalRepons Series, No. 206, IAEA, Vienna.

}OUZEL }., MEUIVAT L., POUlC..ET M., l..ollUS C.(I979) • A cont;nous ruord 01 IIrtipdtt! lritium/IIllout al Ibt' Soulh Poft (1954·1978). Earth Plln.Sci. Leners, 4', 188--200.

MATSUI E., S .... UTI E., GAY }.R. (1983) • Prtd·pitlltion in tbt Ctntra! Amawn &S;n: tht ilO-

topie eomposition of rllin IInd IItmolphtrie moi·11Uft at &Jtm lI/1d A/llnaus. ACla Amazonica, incono di slampa.

~IULlvAY L., JOUZEL ]. (1979) . Gfoba! climal;einttrprttation 01 tM deuttfium-OXYl.tn.J8 rt·lationship lor PftOpit"lion. }. Geophys. Res., 84,5029-5033.

MISI:.EL }A. (1973) . ProJuction 01 tritium bynudear wtllpons. In: c Tritiurn. (A. M08hiui&00 M. Caner, editors;), Messenges Gnlphics,Phoeni. Ind Las Vegas, pp. 79-85.

PETEltS B. (1961) - COlmi( rll1 proJuud jsolO~s

IIS tnll;"S in mttroTo/Ol.ìeill rtlea"b. In: c Sum·mer Coune on Nucl~r Geology . Varenna, 1960.,Laboratorio di Geologil Nucl~re, Pisa, pp. 99-108.

RozASSKt K., SoNNTAC C., MUl\'SICH K.O. (1982) •faetorl conlro/linl. sltlblt isolo~ composilion 01Europttln pru;p;talion. Tel1us, J4, 142-150.

SALATI E., DAL.L'OLIO A., MATSUI E., GAT }.R.(1979)· Rtcycling 01 w"Ur in 1M AmIlJ:on &s;n:an isotopie Itudy. Water Resourc. Res., U, 1250­1258.

SCHELL W.R., SAUZAY G., PAYNE B.R. (1970) ­Tritium in;tClion and eonuntration diltributionin tht atmolphtft. }. Geophys. Res., 7'J, 22'1·2266.

SO:-:NT....G C, NEUREUTIIEI P., KALlNKE CH., MUN­NICH K.O., KUTZSCII E., WEtSTROffU K. (1976). Zur PaliioJd;malile dtf Sahara. Kontintntal El·Itlet in D· und NO-Gthalt p/ullill!tS SIINrWIISStr.Naturwi.ssenschaften, 63, 479.

TAYLOl CB. (1968) • A romf/llrison 01 tritium tlnaslronlium·90 IlIIloul in tht SOUtMfl HtmispMft.Te11us, 20, "9·"6.

TULOR C.B., ROETHER W. (1982) - A unilorm setl!tlor reparlin/, fow-Jevrl tfitium mellSurtmtnts inWIIttf. 1m. }. Appl. Radiat. lsot., 33, Jn·382.

UNSCEAR (Unite<! Nltions Scientific Commiueeon Il>e Elfecu of Atomic Radiation) (1982) ­lonirinl. R.àilltion; sourus "nd bi%/,ieal t/­ftels. United Nltlons, New York, 773 pp.

VON BUTTLAR H. (I96J) - Tritium in rllinWtlttf.In: c Eanh Science md Meleoriles. (1. Geiuaoo E.D. Goldberg, Editors), North Holland,Amsterdam, pp. 188--206.

YURTSEVEI Y., GAY }.R. (1981) AlmolplMriewattrs. Ch. 6 of .. Stable Isotopt: Hydrology.Deuterium Ind O.ygen-18 in the Water Cycle.(J.R. Gli e R. Gonfianrini, editors), IAEA,Vienna, pp. 10J.l42.