Oceanografia applicata e dinamica degli ecosistemi
(obiettivi)
Con l'affermarsi nel Diritto Internazionale del concetto di “Zona Economica Esclusiva”, e con l'adozione delle zone di protezione ecologica, l'Italia si trova a dover affrontare il problema della tutela dell'ambiente marino in un'ottica nuova, che consideri non solo più le aree costiere ma anche le zone di mare aperto. In questa ottica la piattaforma continentale viene considerata una estensione dei territori nazionali dove vengono estratti idrocarburi, materiali per l'industria ceramica, vetraria, metallurgica e si praticano pesca, maricoltura e turismo; inoltre, vi si concentra un crescente traffico marittimo e la quasi totalità delle opere di ingegneria marina. In particolare poi, il dominio marino costiero è da un lato caratterizzato da condizioni fisiche ed ecologiche che favoriscono la vita, e dall'altro dagli usi multipli degli spazi che generano una elevata conflittualità fra le attività umane. In questa copresenza a soffrirne sono, inevitabilmente, sia gli usi che le risorse complessivamente fragili. La nuova strategia europea del “Blue Growth” definisce inoltre esplicitamente i criteri per la gestione sostenibile degli spazi marittimi ed il monitoraggio degli ecosistemi marini attraverso l'analisi dei servizi ecosistemici e un approccio integrato che prevede osservazioni in situ, modelli di previsione e dati di telerilevamento. Essendo quindi il mare un bene comune, risulta di primaria importanza un approccio interdisciplinare alla conoscenza e gestione dell'ambiente marino nella sua accezione più generale, con competenze in campo meteorologico, oceanografico, geologico e biologico.
b) Risultati di apprendimento attesi
1) Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):
Aver sviluppato conoscenze e capacità di comprensione relative alle componenti degli ecosistemi marini, da quello pelagico a quello costiero, necessarie alla valutazione delle possibili fonti di disturbo antropico ed alterazione dell'ecosistema marino, alle differenti scale spaziali e temporali. Aver sviluppato capacità di studio ed analisi delle diverse tematiche riguardanti l'ambiente marino con la quale lo studente potrà affrontare in modo autonomo le diverse attività ed interventi nelle pubbliche istituzioni ed in campo privato.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding):
Approccio sperimentale allo studio degli ecosistemi marini ed allo studio delle loro possibili alterazioni attraverso l'utilizzo delle principali tecniche di campionamento e metodologie di analisi presentate durante le lezioni frontali e svolte durante le esercitazioni didattiche.
3) Autonomia di giudizio (making judgements):
Essere in grado di valutare ed affrontare con adeguate capacità, competenze e senso critico lo studio delle differenti tematiche inerenti l'ambiente marino oceanico e costiero presentate durante il corso.
4) Abilità comunicative (communication skills);
Essere in grado di argomentare con padronanza le principali tematiche affrontate durante il corso con un corretto linguaggio scientifico.
5) Capacità di apprendere (learning skills).
Essere in grado di applicare le conoscenze acquisite, durante le lezioni frontali e le esercitazioni, a casi che necessitano l'integrazione degli argomenti trattati durante il corso. Il corso si pone quindi come obiettivo generale di fornire gli elementi teorici e sperimentali propedeutici alle attività di studio ed analisi dell'ambiente marino che gli studenti si troveranno ad affrontare, una volta laureati, nelle pubbliche istituzioni ed in campo privato. Particolare attenzione viene posta alle attività che scaturiscono dagli adempimenti a prescrizioni e norme ambientali. Il corso descrive, alle differenti scale spaziali e temporali, come gli ecosistemi marini, pelagici e bentonici, possano venire alterati dalle differenti sorgenti di disturbo antropico, riepilogando i concetti fondamentali di ecologia marina e di oceanografia che sono alla base dei principi di conservazione della natura, della biodiversità e di uso delle risorse naturali, rinnovabili e non rinnovabili. Include teoria della misura, metodi di campionamento e misura in ecologia marina, strumenti di misura oceanografica, analisi ed interpretazione dei dati. Vengono quindi presentati differenti case histories relativi alla gestione e conservazione dell'ambiente marino.
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Codice
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118912 |
Lingua
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ITA |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Crediti
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7
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Settore scientifico disciplinare
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BIO/07
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Ore Aula
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48
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Ore Esercitazioni
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8
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Attività formativa
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Attività formative caratterizzanti
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Canale Unico
Docente
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MARCELLI Marco
(programma)
Il ruolo e l'importanza dei mari e degli oceani.
Parte I: Dinamiche oceaniche ed ecologiche e loro scale spaziali e temporali Elementi di geografia e rappresentazione della superficie terrestre, cenni di morfologia ed evoluzione dei fondali oceanici. Origine del mare e degli oceani e propietà delle acque marine. Elementi di chimica, fisica e dinamica dei mari e degli oceani. Le condizioni al contorno e l'influenza dell'ambiente continentale sul sistema marino costiero. Morfologia e dinamica delle coste. Gli habitat marini, oceanici e costieri. La zonazione del benthos e le biocenosi bentoniche mediterranee: la classificazioni di Perès Picard e di Riedl. Distribuzione verticale ed orizzontale delle grandezze oceanografiche ed ecologiche. Dinamiche ecologiche marine: cicli biogeochimici, successioni ecologiche. Scale spaziali e temporali delle dinamiche fisiche ed ecologiche degli ambienti marini ed oceanici: fenomeni e processi a micro, meso e macro scala.
Parte II: Risorse rinnovabili e non rinnovabili, gli usi della fascia costiera Il concetto di risorsa naturale. Risorse marine, rinnovabili (pesca e acquacoltura, energie rinnovabili marine) e non rinnovabili (attività minerarie ed estrattive nella fascia costiera ed offshore). L'uso del mare e della fascia costiera. Categorie e classificazione degli usi.
Parte III: I problemi della fascia costiera, l'inquinamento marino e gli ambienti di deposizione. Principi di tutela e conservazione dell'ambiente marino. Strumenti di gestione dell'ambiente marino. L'inquinamento nell'ambiente marino costiero: contaminabilità e ambienti di deposizione. Classificazione, destino e ciclo degli inquinanti. Il problema dell'erosione costiera e il concetto di unità fisiografica. I morfotipi costieri. Dinamica delle spiagge e ripascimento. Bioaccumulo e biomagnificazione, alterazione della struttura trofica, alterazione delle biocenosi. Scale temporali umane e scale degli impatti antropici. Tempo di residenza. Cambiamenti climatici. Lo sviluppo sostenibile, la valutazione del capitale naturale e altri strumenti di gestione. Cenni di normativa di protezione dell'ambiente marino. Case histories su differenti tematiche e a differenti scale spaziali e temporali.
Parte IV: Piattaforme e strumenti di misura. Attrezzature di campionamento. Metodi sperimentali. Il problema delle scale di misura e campionamento. La definizione del piano di campionamento e l'identificazione delle variabili da misurare: i descrittori dell'ambiente marino. Problemi connessi al monitoraggio ambientale. Piattaforme e sistemi di acquisizione dati e le loro relative scale spaziali e temporali (navi oceanografiche, satelliti ed aerei, veicoli subacquei trainati e autonomi, boe oceanografiche, mede e stazioni, ARGO e boe derivanti). Strumenti e metodi di misura: caratteristiche fisico-chimiche e propietà ottiche dell'acqua marina; misure dirette ed indirette di biomassa e produzione primaria; caratteristiche dinamiche. Strumenti acustici sottomarini attivi (profondità; caratterisiche ecologiche e geomorfologiche dei fondali) e passivi (suoni e rumore). Attrezzature e metodi per il campionamento, conservazione e trasporto dei campioni: acqua di mare, fito e zooplancton, sedimenti di fondo, benthos. Strumentazione e metodi di laboratorio in ecologia marina. Metodi di indagine diretta mediante operatore subacqueo.
Parte V: La restituzione dell'informazione. Analisi dei dati e modelli matematici. La struttura del dato. La taratura degli strumenti. Gli errori, loro cause, tecniche di filtraggio dei dati. Analisi statistica dei dati. Metodi di restituzione dell'informazione. Banche dati e GIS. Interscambio internazionale dei dati e condivisione delle banche dati. Teoria ed applicazione dei modelli matematici. Limiti e possibilità di sviluppo.
(testi)
Dispense del corso a cura del Prof. Marco Marcelli disponibili su Unitus Moodle (https://moodle.unitus.it). Testi di riferimento consigliati: • Mann, Kenneth Henry, and John RN Lazier. Dynamics of marine ecosystems: biological-physical interactions in the oceans. John Wiley & Sons, 2013. • TRUJILLO, A. P.; THURMAN, H. V. Introductory Oceanography. 2007. • Danovaro, Roberto. Biologia marina: biodiversità e funzionamento degli ecosistemi marini. Città studi edizioni, 2013. Altro materiale didattico verrà fornito durante il corso, consistente in articoli e pubblicazioni.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Dal al |
Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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