Eastern mediterranean sea palaeoceanography at the time of sapropel S1 deposition

L’incremento in volume e complessità dei dati paleo rende il Big Data Analytics (BDA) un settore fondamentale della scienza che fornisce strumenti di ricerca innovativi, fondamentali per i risultati scientifici dei prossimi decenni. Per la prima volta, la deposizione del sapropel S1 è stata studiata attraverso le tecniche BDA. I saproprel sono sedimenti scuri ricchi in sostanze organiche, che si sono depositati nel mar Mediterraneo orientale durante gli ultimi 13.5 miliardi di anni (Miocene-Pliocene-Pleistocene-Olocene). Differenti ipotesi sono state proposte per spiegare la deposizione dei sapropel ma, nonostante questo, ad oggi non siamo a conoscenza dei precisi processi che determinano la sua deposizione. Lo scopo di questa tesi è quello di approfondire le conoscenze riguardanti i processi che hanno causato la deposizione di S1 ed il modus operandi del mar Mediterraneo orientale durante questo evento. Considerando la ricchezza dei dati paleo in letteratura riguardanti la deposizione di S1, abbiamo prima di tutto ideato, e successivamente sviluppato, il database BEyOND, che contiene un’ampia quantità di dati paleo relativi agli ultimi 20.000 anni di storia del mar Mediterraneo. Questa prima fase del lavoro ha incontrato difficoltà dovute alla mancanza di dati standardizzati, un aspetto che si è rivelato essere una delle principali problematiche di quando si lavora con un grande volume di dati. I risultati ottenuti attraverso la combinazione di carote raccolte in differenti bacini (Mar Adriatico, Egeo, Ionio e Levantino) ed a differenti profondità, hanno mostrato una deposizione sincrona di S1 in tutto il Mediterraneo orientale tra 10.1 e 6.5 cal. ka BP, con piccole differenze di 100-130 anni in profondità che mostrano una deposizione dipendente da quest’ultima. Questo sincronismo si è riflesso dal grande apporto d’acqua dolce avvenuto in tutto il Mediterraneo. Questo apporto d’acqua, insieme ai diversi eventi freddi osservati a 9.5, 8.5 (in relazione all’evento 8.2 ka), e 7.5 cal. ka BP, conferma la stretta interazione dei sistemi climatici fra le medie (Atlantico nord) e basse latitudini (il monsone del nord di Africa). Gli eventi freddi, precedentemente citati, incrementarono la circolazione dell’acque intermedie con la conseguente formazione delle acque profonde, che migliorarono le condizioni di ossigeno nei fondali marini. Le differenti condizioni di ossidoriduzione ed il variabile contenuto di TOC osservato fra i bacini, inoltre, non sono rappresentativi delle forzanti locali ma sono correlati alle differenti profondità dell’acqua. Infine, è stato osservato che l’iniziale deposizione di S1 non è avvenuta in condizioni anossiche, poiché queste condizioni si sono manifestate dopo 400-500 anni dall’inizio di S1. Questi risultati sono in linea con il progressivo deterioramento della ventilazione delle acque profonde dei fondali del Mediterraneo orientale.