Discriminating among multiple components affecting bulk atmospheric deposition chemistry: a multivariate approach using data from a forest plot in Calabria (Southern Italy)

This study examines the relationships between meteorology and atmospheric deposition chemistry on the basis of 4 years of monitoring in an area of Calabria (Piano Limina) under the National Integrated Programme for the Control of Forest Ecosystems. The location of the area and its low anthropogenic impact meant that phenomena of locally originating alkaline dust deposition could be distinguished from those originating long distances away. The analysis performed on the whole dataset revealed the interaction between temperature, solar radiation and ionic concentrations; the effects of the atmospheric transport of compounds, with lower concentrations during calm conditions; and a marked increase of calcium, alkalinity and pH with winds from W-SW, owing to the transport of alkaline dust from North Africa, in agreement with thematic maps on the synoptic scale. The possible influence of two volcanic events deriving from Stromboli and Etna is discussed. After elimination of the Saharan dust and volcanic events, a multivariate analysis showed the effects of compounds deriving from anthropogenic activities. Sulphate, nitrate and ammonium were closely correlated with NW winds; air masses from this direction come from the continental land mass and the sea, crossing the Calabrian plain before being deposited as precipitation on the Apennine chain. The component from NW also includes a high marine contribution, with maximum values of chloride and sodium.

Questo studio esamina i rapporti tra la meteorologia e deposizione atmosferica chimica sulla base di 4 anni di monitoraggio in una zona della Calabria (Piano Limina) nell'ambito del programma nazionale integrato per il controllo degli ecosistemi forestali. L'ubicazione della zona e il suo basso impatto antropico implicano che fenomeni localmente originari di deposizione di polvere alcalina potrebbe essere distinti da quelli originati da lunghe distanze. L'analisi effettuata su tutto il dataset ha rivelato l'interazione tra radiazione solare e temperatura, concentrazioni ioniche; gli effetti del trasporto atmosferico dei composti, con concentrazioni inferiori in condizioni di calma; e un marcato aumento del calcio, alcalinità e pH con venti da W-SW, a causa del trasporto di polveri alcaline provenienti dal Nord Africa, in accordo con le carte tematiche sulla scala sinottica. La possibile influenza di due eventi vulcanici derivanti da Stromboli e L'Etna è discussa. Dopo l'eliminazione della polvere Sahariana e degli eventi vulcanici, un'analisi multivariata ha evidenziato gli effetti dei composti derivanti da attività antropiche. Solfato ammonico, nitrato ed ammonio erano strettamente correlate con venti da NW; masse d'aria da questa direzione provengono dal territorio continentale e dal mare, attraversando la pianura Calabrese prima di essere depositati come precipitazioni sulla catena appenninica. La componente da NW comprende anche un elevato contributo marino, con valori massimi di cloruro e sodio