Molti dei composti chimici presenti nell’atmosfera terrestre prendono il nome di “gas serra”. Questespecie gassose consentono alla radiazione solare di entrare liberamente nell’atmosfera e di trattenere partedella radiazione solare riflessa dalla superficie terrestre come energia termica. Nel corso del tempo siinstaura un complesso equilibrio termico tra la quantità di energia inviata dal sole e quella irradiata dallasuperficie. L’alterazione di questo equilibrio, con l’aumento di uno o più gas serra in atmosfera, porta a deglisquilibri termici e un conseguente innalzamento delle temperature. Questo fenomeno è definito come“effetto serra”. I principali gas serra in natura che prendono parte a questo fenomeno sono: vapor d’acqua(H2Ov), anidride carbonica (CO2), metano (CH4), e ossido nitroso (N2O).Il vapore acqueo è il più potente gas serra ed è responsabile per circa due terzi dell’effetto serranaturale. Il secondo gas serra più importante è l’anidride carbonica. Il suo contributo è responsabile per il 5 20% dell’effetto serra naturale ed è la causa principale dell’effetto sera accelerato essendo il più emessoattraverso attività umane, difatti la sua concentrazione in atmosfera è aumentata del 142% dal livello pre–industriale al 2013 [WMO Greenhouse Gas Bulletin, n° 10: 06 November 2014].Il terzo gas serra più importante è il metano. Anche se possiede un tempo di residenza in atmosferabreve e una concentrazione atmosferica bassa, è una molecola estremamente efficiente nell’assorbire ilcalore ed è responsabile per circa 8% dell’effetto serra, con picchi del 20% [G. Etiope et. Al.,2008]. Laconcentrazione di metano in atmosfera è aumentata di 772ppb (parti per miliardo) dal periodo pre-industrialefino al 2013 [WMO Greenhouse Gas Bulletin, n° 10: 06 November 2014]. L’ossido nitroso ha unaconcentrazione atmosferica molto limitata ma un efficienza nel trattenere il calore molto elevata, circa 300volte quella dell’anidride carbonica.Come abbiamo accennato, I gas serra possono essere di origine sia naturale che antropica. Elevatequantità di vapor d’acqua e anidride carbonica vengono rilasciate ogni anno in atmosfera dai sistemivulcanici attivi, non solo durante I periodi eruttivi ma anche nei periodi di quiescenza. Emissioni naturali dimetano in atmosfera sono legati al degassamento di vulcani di fango, largamente diffusi sull’intero pianeta.Recentemente l’organizzazione mondiale Intergovernmental Panel on ClimateChangedelle NazioniUnite ha pubblicato una relazione internazionale (ICCP 2013) in cui, attraverso informazioni tecnicoscientifiche e socioeconomiche, ha valutato come il rischio del cambiamento climatico sia legatoall’emissione di gas serra (principalmente CO2, H2O(v) e CH4), stimando che la temperatura media globale delsuolo è aumentata di 0,6 ± 0.2K dalla fine del 19° secolo. L’IPCC rivela che: “c’è una nuova e più forteevidenza che gran parte del riscaldamento e dell’emissione di questi gas negli ultimi 50 anni sianoattribuibili alle attività antropiche più che alle attività naturali” [Crosson, 2008].Essendo l’effetto serra diventato un problema globale per la salute del pianeta è di fondamentaleimportanza disporre di strumentazioni analitiche per il monitoraggio di queste specie chimiche in atmosfera.Nel corso degli anni si sono utilizzate diverse tecniche analitiche per lo studio di questi gas inatmosfera al fine di capirne l’evoluzione. La tecnica più consolidata utilizzata per le misurazioni di speciegassose in atmosfera per oltre un decennio è stata la spettroscopia a raggi infrarossi non dispersiva (NDIRS).Nonostante la tecnica NDIRS abbia una buona precisione di misurazione per la maggior parte dei gas serra,questa tecnica risulta essere molto macchinosa e complessa in quanto necessita di frequenti azzeramenti ecalibrazioni allungando notevolmente I tempi di analisi. Ultimamente in commercio sono stati introdotti deinuovi strumenti molto più sensibili e precisi dei classici NDIRS. Questi strumenti, assimilabili ai vecchispettrofotometri a doppio raggio, utilizzano una particolare cavità ottica Cavity Ringdown Spectroscopy(CRDS) che oltre ad offrire una maggiore sensibilità analitica, per un ampio numero di specie gassose,riducono I tempi analitici e non richiedono particolari operazioni di calibrazione. Alcuni di questi strumentihanno come caratteristica principale, oltre la determinazione e quantificazione della specie gassosa, anche ladeterminazione della composizione isotopica, come ad esempio il Thermo Fischer Delta Ray per analisi delδ13C dell’anidride carbonica e il Picarro CRDS per l’analisi del δ13C del metano. Negli ultimi tempi questistrumenti al laser hanno esteso il loro campo di applicazione, difatti in aggiunta agli studi sulla qualitàdell’aria, vengono anche impiegati per il monitoraggio di gas naturali, rilevamento di perdite nei giacimentidi carbone e studi sui flussi di gas dal suolo [Carapezza et. Al., 2003].In questo lavoro sono state testate le potenzialità in laboratorio ed in campagna del nuovo analizzatoreUltra-Portable Greenhouse Gas Analyzer (UGGA) prodotto da Los Gatos Research (LGR).Lo strumento è basato sull’implementazione della tecnica CRDS denominata “Off-Axis ICOS” chepermette di determinare simultaneamente ed in continuo le concentrazioni di CO2, H2O(v) e CH4 inatmosfera all’interno di intervalli di concentrazioni dell’ordine dei ppm.  7  Il lavoro ha avuto l’obiettivo di studiare gli errori e I tempi analitici per la determinazione delleconcentrazioni di CO2, H2O e CH4 in atmosfera. Lo strumento è stato da prima testato in laboratorio e poi incampagna. Le analisi in laboratorio sono state svolte presso I laboratori analitici dell’Istituto Nazionale diGeofisica e Vulcanologia di Palermo. Le prospezioni sono state eseguite lungo percorsi urbani e periferici diPalermo e lungo la faglia della Pernicana, nella zona etnea, a cui sono state associate tramite un GPS (GlobalPosition System) informazioni sulle coordinate geografiche.