Studio della dispersione verticale di microplastiche in ambiente marino

Lo strato mescolato marino è il luogo di interazione fra l’atmosfera e l’oceano dove avvengono i principali scambi di energia e materia. Tale strato è di notevole interesse dal punto di vista ambientale, in quanto è la zona più ricca di flora e fauna, ma anche di inquinanti; in particolare, tra questi, è determinante lo studio della dispersione di frammenti di plastica con dimensioni inferiori a 5 mm definite microplastiche (MP). Infatti, negli ultimi anni, il crescente consumo monouso di plastica, il basso tasso di riciclo e lo smaltimento improprio dei rifiuti hanno comportato una seria minaccia per l’ecosistema marino e anche per la salute dell’uomo. Per questo particolare inquinante lo studio non può essere limitato alla superficie, ma deve essere esteso anche a tutta la colonna d’acqua (van Sebille et al., 2020). Lo studio della dispersione di MP nello strato mescolato viene affrontato dalla comunità scientifica con modelli numerici, esperimenti di laboratorio e campagne di misura in situ. I modelli numerici utilizzati sono prevalentemente di tipo lagrangiano, perché possono tenere conto esplicitamente delle macroscale della turbolenza e perché possono utilizzare leggi parametriche direttamente legate al tempo di viaggio delle particelle. L’obiettivo del lavoro è stato sviluppare una metodologia per dedurre la turbolenza marina, necessaria al calcolo della dispersione di inquinanti nello strato mescolato marino, e quindi ottenere una legge di similitudine basata su scale caratteristiche calcolate da modelli di oceanografia e meteorologia operativa. La parametrizzazione della turbolenza verticale è stata implementata in un modello di dispersione lagrangiano 3D, sviluppato dagli autori, con cui è stata studiata la dispersione delle MP nel mar Tirreno.