A novel approach to study the dynamics of mineral dust emission from the Gobi desert of northern China by eddy covariance and to evaluate the impact of vegetation in mitigating desertification processes

摘要

In questa tesi viene presentata una nuova metodologia per lo studio dell’erosione eolica. In particolare l’attenzione è focalizzata sullo sviluppo di uno strumento per la misura di flussi di particolato minerale a seguito di erosione. Lo strumento, ottimizzato per misurare in condizioni di intesa emissione, è stato progettato con lo scopo di fornire uno strumento di riferimento per la validazione di modelli di erosione eolica.Lo strumento, chiamato EOLO e basato sulla teoria dell’eddy covariance, fa uso di un anemometro sonico e di un contatore ottico di particolato, dando in uscita i flussi di particolato, in termini di numero, superficie, volume e massa.EOLO è stato utilizzato per la prima volta in due campagne di monitoraggio nella Cina Settentrionale, nell’ambito del progetto WinDust. I risultati presentati riguardano i dati di emissione durante una tempesta di sabbia verificatasi nel deserto del Gobi. Questi dati sono stati utilizzati per valutare la dipendenza delle emissioni da alcuni parametri chiave, quali la velocità di frizione, la direzione del vento rispetto alla vegetazione e l’umidità. Gli stessi dati sono stati utilizzati per la valutazione critica di un modello di erosione eolica, contribuendo ad evidenziarne le potenzialità descrittive e i punti deboli nella schematizzazione della fisica del problema.EOLO è stato poi utilizzato per stimare la riduzione delle emissioni a seguito di interventi di mitigazione, quali riforestazione con semina da aereo in aree desertiche e l’implementazione di tecniche di agricoltura conservativa. I primi risultati delineando riduzioni che vanno dal 40% nel caso dell’agricoltura conservativa fino a 99% nel caso della semina da aereo.Linee di sviluppo future riguardano soprattutto l’ottimizzazione del sistema in termini di qualità del campionamento e degli errori di misura, nonché l’estensione allo studio dei flussi di particolato di origine non eolica.