Course information | Paleoceanography and Paleoclimatology

Course Syllabus

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Obiettivi

In termini di conscenza e comprensione, l'insegnamento mira a fornire la conoscenza delle variazioni climatiche e dei forzanti climatici, alle diverse scale di tempo, attraverso l'analisi dei proxy in diversi archivi e la conoscenza dei principali processi oceanografici nel presente e nel passato. (DdD1). Attraverso gli insegnamenti e le attività pratiche, gli studenti saranno in grado di elaborare indicatori quantitativi per analizzare i cambiamenti climatici e ambientali che hanno interessato gli ecosistemi marini negli ultimi decenni, secoli e millenni, contribuendo alla previsione di scenari futuri (DdD2).
Le attività di laboratorio e la preparazione del report di laboratorio contribuiranno ad accrescere le capacità critiche e di giudizio degli studenti (DdD3); le lezioni interattive rafforzeranno loro capacità di studiare e analizzare dati in modo autonomo (DdD5); la presentazione di gruppo alla fine delle attività di laboratorio contribuirà alle loro capacità di comunicare, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato (DdD4).

Contenuti sintetici

Basi di Paleoceanografia e Paleoclimatologia: sistema climatico, cronologia, proxy.
Variabilità e variazioni climatiche: le scale di tempo del cambiamento.
Variazioni paleoceanografiche e paleoclimatiche ricostruite attraverso proxy a diverse scale di tempo. La storia paleoclimatica e paleoceanografica della Terra, dalle origini al tempo presente. Variazioni nella concentrazione di CO2 nella storia della Terra.
Le attività di laboratorio e la preparazione della relazione delle attività aumenterà la capacità critica e di giudizio degli studenti (DdD3) e la loro capacità di studiare in modo autonomo, selezionando le informazioni utili (DdD5); la presentazione di gruppo sarà un momento significativo di sviluppo del lavoro di gruppo e di miglioramento nelle capacità di comunicazione (DdD4)

Programma esteso

Lezioni
Il sistema climatico, scale di tempo dei cambiamenti (variabilità vs. variazione) e forzanti climatici.
Proxy paleoclimatici: esempi e applicazioni nel record marino, dei ghiacci e terrestre.
Evoluzione paleoclimatica nel passato geologico: stati del clima nella Terra delle origini; stati di greenhouse e icehouse; la mid-house del Cenozoico; variazioni climatiche e cicli di Milankovitch; variabilità a scala millenaria, secolare e decadale nel passato recente.
Applicazioni paleoceanografiche; clima e livello del mare; paleocircolazione e paleoproduttività; acidificazione degli oceani nel presente e nel record del passato.

Esercitazioni
Caso di studio: i sapropel del Mediterraneo orientale. Descrizione e analisi in laboratorio di una carota di sedimenti; analisi dei campioni al microscopio; elaborazione e interpretazione di dati paleoclimatici e paleoceanografici; analisi e discussione di dati di letteratura; interpretazione finale.

Campus
Escursione di 2 giorni sulle seguenti tematiche paleoceanografiche: a) la crisi di salinità del Messiniano nelle successioni appenniniche; b) gli eventi anossici oceanici nelle successioni sedimentarie marine.

Prerequisiti

Corso di Sicurezza sul Terreno

Modalità didattica

Tutte le lezioni si svolgeranno in lingua inglese

14 Lezioni da 2 ore in presenza (4 CFU, 28 ore), di cui 10 lezioni svolte in modalità erogativa (DE) e 4 lezioni svolte in modalità erogativa nella parte iniziale che è volta a coinvolgere gli studenti in modo interattivo nella parte successiva (DI).
4 attività di Esercitazione da 3 ore in presenza, Didattica Interattiva (1 CFU, 12 ore)
1 attività di campo da 12 ore svolta in presenza sul campo, Didattica Interattiva (1 CFU, 12 ore)

Materiale didattico

Bradley - Quaternary Paleoclimatology

Dispense fornite dal docente sulla piattaforma e-learning

Periodo di erogazione dell'insegnamento

Primo semestre

Modalità di verifica del profitto e valutazione

Presentazione orale di gruppo alla fine delle attività di esercitazione, per valutare: le competenze acquisite, la capacità di scelta delle informazioni più rilevanti da mostrare per il caso di studio, la capacità di lavorare in gruppo e di comunicare le informazioni con un linguaggio appropriato alla materia.
Relazione scritta, eseguita singolarmente, sulle attività svolte durante le essericazioni riguardanti l'analisi di un caso di studio. Saranno valutate le informazioni apprese, la capacità di analisi dei dati e la capacità di interpretare, sintetizzare e comunicare per iscritto i risultati del caso di studio. La relazione va consegnata 3 giorni prima dell'esame orale
Relazione scritta, eseguita singolarmente, sulle attività svolte durante l'escursione, per valutare la comprensione e la padronanza dell'argomento, la capacità di sintesi e la capacità di riflessione autonoma sulle tematiche affrontate.
Esame orale alla fine delle lezioni: 3 domande aperte relative agli argomenti svolti, di cui: a) una domanda su un proxy a scelta dello studente; b) una domanda volta a valutare la conoscenza dei proxy, dei meccanismi e delle scale di tempo dei cambiamenti; c) una domanda relativa ai cambiamenti avvenuti in un definito intervallo di tempo, tra quelli mostrati a lezione e nelle diapositive: verrà richiesto di tracciare sommariamente il grafico relativo.
Durante l'esame orale verrà valutata la conoscenza delle informazioni rilevanti trattate nell'insegnamento, l'abilità di collegare le informazioni ottenute dai diversi archivi e la capacità di esporre in modo chiaro e con una terminologia specifica gli argomenti trattati.

Valutazione finale: presentazione orale e relazione sulle attività di esercitazione (15%) + relazione sulle attività di campo (15%) + esame orale (70%)

La valutazione finale è in trentesimi.

Orario di ricevimento

Previo appuntamento via e-mail: elisa.malinverno@unimib.it

Sustainable Development Goals

ISTRUZIONE DI QUALITÁ | LOTTA CONTRO IL CAMBIAMENTO CLIMATICO | VITA SOTT'ACQUA

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Aims

The course will provide the knowledge of climatic variations and their forcing factors at different time scales, through the study of proxies from different archives and the knowledge of the main oceanographic processes in the present and in the past (DD1). The classes and practicals allow the student to apply the acquired knowledge to elaborate quantitative indicators to analyse clinatic and environmental changesof the marine ecosystems occurring in thelast decades, centuries and millennia, thus contributing to provide future scenarios (DD2).
The laboratory work and the preparation of the laboratory report will improve the students’ critical thinking and assessment capacities (DD3) and the students’ ability to study and analyze data autonomously (DD5); the group presentation will improve their communication skills, using an appropriate scientific language (DD4).

Bases of Paleoceanography and Paleoclimatology: climate system, chronology, proxies.
Climatic variability and climate variations: timescales of changes. Paleoceanographic and paleoclimatic variations reconstructed through proxy data at different time scales. The paleoclimatic and paleoceanographic history of the Earth, from its origins to the present day. Variations of CO2 concentration through the Earth's history.

Detailed program

Lectures
The climate system, time scales of change (climatic variability vs. variation) and forcing factors.
Paleoclimatic proxies: examples and applications in the marine, ice and terrestrial record.
Paleoclimatic evolution in the geological past: early Earth climate states and climate evolution; greenhouse and icehouse states; the Cenozoic mid-house; climate variations and Milankovitch cycles; millennial, centennial and decadal-scale variability in the recent past.
Paleoceanographic applications; climate and sea level; paleocirculation and paleoproductivity; ocean acidification in the present-day and in the paleo-record.

Practical classes
Case study: eastern Mediterranean sapropels. Description and analysis of a sediment core in the lab; sample analysis under the microscope; processing and interpretation of paleoclimatic and paleoceanographic data; analysis and discussion of literature data; final interpretation.

Field work
Two day excursion on the following paleoceanographic themes: a) the Messinian salinity crisis as preserved in the Appennines; b) the oceanic anoxic events in marine sedimentary successions.

Prerequisites

Course of Safety on the Field

Teaching form

All classes will be taught in English

14 two-hour Lectures in person (4 ETCS, 28 hours), of which 10 classes as Delivered Didactics (20 hours), 4 classes initially as Delivered Didactics, then actively involving students through Interactive Teaching (8 hours)
4 three-hour Practical classes, in person, Interactive Teaching (1 ETCS, 12 hours)
1 twelve-hour Field activity, in person, Interactive Teaching (1 ETCS, 12 hours)

Group oral presentation at the end of the practical classes, to assess: the acquired knowledge, the ability to chose the most important data related to the case study; the ability to work in group and to communicate with a specific scientific language, proper for the course.
Personal written report on the activities done during the practical classes, related to a case study. The aim is to assess the acquired knowledge, tha capacity to analyse the dataset and the ability to interpret, synthetise and communicate in a written text the results of the case study. The report must be submitted at least 3 days before the oral examination
Personal written report on the activities done during the field work, in order to assess the understanding of subjects, the ability to synthesize and the capacity of autonomous thinking on the explored scientific themes.
Oral examination: 3 questions related to the scientific themes addressed in class, of which: a) one proxy selected by the student; b) one question to assess the knowledge on proxies, mechanisms and time scales of changes; c) one question related to the changes occurred within one specific time frame, among those shown in class and in the slides: approximate drawing of a graph if required.
During the exam, the teacher will evaluate the knowledge of the relevant information provided in the course, the ability to correlate the information obtained from different archives and the capacity to explain clearly and with an appropriate terminology the themes of the course.

Final grade: oral presentation and written report on the practical classes (15%) + report on field activities (15%) + oral examination (70%)

The final grade will be in /30.