Scuola di Dottorato in “Earth System Sciences: Environment

Scuola di Dottorato in “Earth System Sciences: Environment,
Resources and Cultural Heritage”
VERBALE DEL CONSIGLIO DOCENTI del 13 febbraio 2013
Il giorno 13 febbraio 2013, alle ore 9, presso l’Aula M del Dipartimento di Scienze Chimiche e
Geologiche largo Sant’Eufemia 19 (ex Dipartimento di Scienze della Terra), si è riunito il Consiglio
della Scuola di Dottorato in Earth System Sciences: Environment, Resources and Cultural
Heritage”. Presiede il Direttore della Scuola, Pprof.ssa Maraia Giovanna Vezzalini. Funge le
funzioni di Segretario la Prof.ssa Lorena Rebecchi.
Presenti: Bertolani Roberto, Boccolari Mauro, Bosellini Francesca, Bosi Giovanna, Cardini Andrea
Luigi, Castaldini Doriano, Coratza Paola, Conti Stefano, Corsini Alessandro, Dallai Daniele, Iasio
Christian, Mauri Marina, Panizza Mario, Papazzoni Ceasare Andrea, Parmiggiani Flavio, Prevedelli
Daniela, Rebecchi Lorena, Ronchetti Francesco, Sabatini Maria Agnese, Soldati Mauro, Vezzalini
Maria Giovanna.
Assenti giustificati: Cipriani Anna, Ferretti Annalisa, Fioroni Chiara, Fontana Daniela, Fregni
Paola, Lugli Stefano, Malagoli Davide, Mazzanti Marta, Mazzucchelli Mazzucchelli, Mercuri Anna
Maria, Mola Lucrezia, Pederzoli Aurora, Sgarbi Elisabetta, Simonini Roberto, Zannini Paolo.
Il numero legale è di17, i presenti sono 21, per cui la seduta è ritenuta valida.
L’O.d.G. è il seguente:
1) Comunicazioni.
2) Presentazione dei progetti di tesi dei dottorandi del XXVIII ciclo e definizione dei tutor.
4 )Attività didattica 2013.
5) Provvedimenti studenti della Scuola.
6) Varie ed eventuali.
1) Comunicazioni.
Il Direttore comunica che tra le iniziative di internazionalizzazione che verranno portate avanti
dall’Ateneo per l’anno 2013 vi sarà anche la quinta edizione del Bando Visiting Professor - Long
Visit. Il bando prevede l’attribuzione di un contributo a Docenti e Ricercatori afferenti a Università
straniere e chiamati a collaborare con i Dipartimenti dell’Università di Modena e Reggio Emilia per
un periodo di 1- 2 e 3 mesi per lo svolgimento di attività didattiche e seminariali in lingua inglese
sui corsi di Laurea Magistrale e a Ciclo Unico attivi nel I e nel II semestre dell’a.a. 2013/2014. Il
Direttore auspica che docenti della scuola di Dottorato ESS presentino domanda.
Il Direttore comunica al Consiglio che in data 8 febbraio 2013 è stato firmato il decreto
“Regolamento recante modalità in materia di accreditamento delle sedi e dei corsi di dottorato a
criteri per la istituzione dei corsi di dottorato da parte degli enti accreditati”. Il Direttore illustra
brevemente i contenuti del bando e invita i docenti del Consiglio a riflettere sullo sviluppo futuro
della scuola di Dottorato in ESS. Inoltre, il Direttore auspica che gli organi politici dell’Ateneo
diano a breve indicazioni chiare sulle norme che dovranno essere seguite per allestire i dottorati
sulla base della nuova normativa.
Il Direttore invita i docenti del Consiglio a verificare che i propri dottorandi abbiano compilato in
modo appropriato le pagine personali sul sito web onde consentire l’allestimento delle schede di
valutazione ex-post della scuola di Dottorato ESS.
Il Direttore comunica che non è ancora pervenuto il budget economico assegnato alla scuola di
Dottorato in ESS per quest’anno per cui al momento non è possibile stabilire la cifra che potrà
essere assegnata a ciascun dottorando.
2) Presentazione dei progetti di tesi dei dottorandi del XXVIII ciclo e definizione dei tutor.
Il Direttore invita i dottorandi del XXVIII ciclo a presentare i loro progetti di ricerca. Inoltre, il
Direttore comunica loro che entro il 22 febbraio dovranno inviare al Dott. Barbieri tutte le
informazioni necessarie (Curriculum Vitae, Foto, Riassunto tesi, elenco pubblicazioni, ecc.) per
poter allestire la loro pagina personale sul sito web della Scuola di Dottorato in ESS.
I dottorandi del XXVIII ciclo espongono il progetto di ricerca di Dottorato con il seguente ordine:
Mircea Margarit Nistor, Michele D’Errico, Marco Mulas, Prampolini Mariacristina, Cinzia Lanfredi
Sofia, Ilaria Conese, Ilaria Giovannini, Serena Giacomelli.
Come concordato, a ciascun dottorando vengono lasciati 5 minuti per presentare la propria attività
di ricerca. Per ogni dottorando, il riassunto del progetto di Dottorato, comprensivo del titolo, è
riportato in allegato.
Al termine delle presentazioni vengono approvati i progetti di ricerca di tutti i dottorandi e definiti i
rispettivi tutori:
Dottorando Mircea Margarit NISTOR (senza borsa)
Tutor: Prof. Francesco Ronchetti
Co-tutor: Prof. Alessandro Corsini
Dottorando Michele D’ERRICO (senza borsa)
Tutor: Prof.ssa Maria Agnese Sabatini
Co-tutor: Prof.ssa Gloria Innocenti (UniBO)
Dottorando Marco MULAS (con borsa)
Tutor: Prof. Alessandro Corsini
Co-tutor: Dott. Christian Iasio (EURAC- Bolzano)
Dottoranda Mariacristina PRAMPOLINI (con borsa)
Tutor: Prof. Mauro Soldati
Co-tutor: Dott.ssa Federica Foglini ISMAR – CNR – BO)
Dottoranda Cinzia LANFREDI SOFIA (senza borsa)
Tutor: Prof.ssa Paola Coratza
Co-tutor: Prof. Mauro Soldati
Dottoranda Ilaria CONESE (senza borsa)
Tutor: Prof.ssa Daniela Prevedelli
Co-tutor: Dott. Leonardo Langone (ISMAR – CNR – BO)
Co-tutor: Dott. Stefano Miserocchi (ISMAR –CNR –BO)
Dottoranda Ilaria GIOVANNINI (con borsa)
Tutor: Prof.ssa Lorena Rebecchi
Dottoranda Serena GIACOMELLI (borsa Spinner)
Tutor: Prof. Doriano Castaldini
Co-tutor: Prof. Alessandro Corsini
Co-tutor: Prof. Stefano Lugli
4 )Attività didattica 2013.
Il Direttore informa che alcuni dottorandi hanno espresso un giudizio altamente positivo sul corso
“La gestione delle citazioni bibliografiche nel lavoro scientifico” tenuto dal Dott. De Bellis il 5
febbraio. Gli stessi studenti auspicano che la scuola di Dottorato in ESS proponga altri corsi
riguardanti la ricerca bibliografica, eventualmente ritagliati sulle esigenze più specifiche della
scuola stessa e che rappresenti la continuazione del corso precedente. Il Consiglio approva la
richiesta dei dottorandi e auspica che il Dott. De Bellis sia disponibile a tenere un corso avanzato
con esempi focalizzati sulle tematiche del Dottorato in ESS. Il Dott. De Bellis si è reso disponibile
a tenere il nuovo corso in autunno (2013) e si impegna a fornire informazioni dettagliate sui
contenuti e sul numero di ore.
- il Direttore propone anche per quest’anno il corso di “English for Academic Purposes”.
- il Direttore propone il corso “Docent: competenze trasferibili per i dottorandi di ricerca” tenuto da
personale dell’Ufficio Ricerca di UniMORE.
- il Direttore propone il corso di “Tecniche analitiche avanzate” (con il contributo del personale del
C.I.G.S.).
- il Dott. Christian Iasio propone il corso di “Sistemi informativi territoriali” che verrà svolto in
associazione con il corso di “GIS“ tenuto dal Dott. Alessandro Ghinoi. I docenti si impegnano a
fornire al più presto i contenuti del corso e il periodo in cui verranno svolti.
- il Prof. Roberto Guidetti propone il corso:“Corso base di “DNA barcoding” organizzato dal
Consorzio Italiano per il DNA barcoding. Il corso si terrà nei giorni 11 e 12 giugno 2013 presso il
Dipartimento di Scienze della Vita. Obiettivi del corso sono di fare conoscere le metodiche
standardizzate alla base del DNA barcoding, le loro principali problematiche, la gestione e
interpretazione dei dati ottenuti. Docente responsabile e di riferimento del corso è il Prof. Roberto
Guidetti.
- i Proff. Parmigiani e Boccolari propongono un corso di “Introduzione alla programmazione con
linguaggio MATLAB e sue applicazioni”. I docenti si impegnano a fornire al più presto un
programma dettagliato e il periodo in cui tale corso verrà svolto.
- Il Prof. Roberto Bertolani segnala la possibilità di un corso dal titolo “Simmetria” Il corso incontri
affronterà il problema della simmetria considerando vari aspetti del fenomeno (chimici, fisici,
matematici, mineralogici, biologici, paleontologici ed altri eventuali) che verrà quindi analizzato da
prospettive diverse. Il Prof. Bertolani informa che saranno coinvolti alcuni autori di una recente
pubblicazione curata dalla Società Naturalisti e Matematici di Modena, più altri eventuali docenti
competenti e disponibili a trattare l’argomento e si impegna a fornire al più presto i contenuti precisi
del corso ed il periodo in cui tale corso verrà svolto.
Il Consiglio unanime approva.
5) Provvedimenti studenti della Scuola.
Il Direttore comunica che la Dott.ssa Silvia Minghelli, iscritta al terzo anno del Dottorato in ESS XXV ciclo, chiede al Consiglio di poter posticipare l’esame finale di Dottorato in quanto per gravi
motivi di salute non le sarà possibile terminare la stesura del proprio elaborato finale di Tesi entro il
28 febbraio 2013, data concordata per l’invio dell’elaborato finale ai membri della commissione
esaminatrice. Il Consiglio, dopo ampia discussione, approva la richiesta e propone che la Dott.ssa
Minghelli sostenga l’esame finale con i dottorandi del XXVI ciclo da tenersi nel corso del 2014.
Il Direttore comunica che il Dott. Federico Carlani, iscritto al XXVII ciclo del Dottorato in ESS,
durante il Consiglio dei Docenti del 21 gennaio 2013 non era stato ammesso al secondo anno non
essendosi presentato alla seduta o inviato alcuna giustificazione/comunicazione. Sollecitato via email a presentare eventuali osservazioni o giustificazioni non ha risposto, come richiesto, entro il 12
febbraio 2013. Il consiglio dei Docenti della Scuola di Dottorato ESS, dopo ampia discussione,
propone quindi agli uffici competenti di procedere alla esclusione del Dott. Federico Carlani dalla
Scuola.
Il Consiglio della scuola di Dottorato in ESS ritiene necessario ed obbligatorio che il Dott. Mircea
Margarit Nistor, dottorando iscritto al primo anno del XXVIII ciclo, frequenti il modulo di
“Idrogeologia” dell’insegnamento di “Geoingegneria e Idrogeologia” e l’insegnamento di
“Geologia Regionale”.
Il Consiglio della scuola di Dottorato in ESS ritiene necessario ed obbligatorio che la Dott.ssa
Cinzia Lanfredi Sofia, dottoranda iscritta al primo anno del XXVIII ciclo, frequenti gli
insegnamenti di “Geomorfologia”, “Geologia” e di “Stratigrafia applicata” (parte relativa alle
evaporiti). Il Consiglio ritiene inoltre opportuno inserire tra i co-tutori della Dott.ssa Lanfredi
Sofia, un docente esperto dell’Università di Malta.
6) Varie ed eventuali.
Nessuna.
Non essendoci altro da deliberare, la Seduta è tolta alle ore 11,30.
Il Direttore della Scuola di Dottorato ESS
Prof.ssa Maria Giovanna Vezzalini
Il Segretario
Prof.ssa Lorena Rebecchi
MIRCEA MARGARIT NISTOR
THESIS TITLE: Vulnerability of the groundwater resources under climate change in south
east Europe: focus on Emilia-Romagna region
Reason and objective of research: I’ve chosen to make a research about this subject because in
present day the water and groundwater resources can be affected by Climate Change. The study
area concerns on the Region of South East Europe, where is included the Emilia-Romagna territory.
For a good study will be analyzed the elements of environment, because the Climate Change affect
the entire ecosystem and implicitly all geospheres. Therefore, the research necessity a special
attention for the meteorology, hydrology, geology, soils and landuse.
For check the groundwater characteristics under Climate Change, will be used two important
indicators:
- Quality: chemical analysis; physical parameter, temperature, electrical conductivity,
turbidity;
- Quantity: groundwater and runoff discharge, groundwater levels variations, number of
springs; In the impact of groundwater, the antrophic factor plays an important role, both to
protect and for pollution. A good management of groundwater can mitigate the vulnerability
and risk of this resource. In this case is not enough to develop a strategy and action plans for
drink water, but will have check the industrial activities and sewage.
Methodology: For to realize the main objective, I intend to use both categories of methods: classical
and modern methods. The classical methods include a number of means that I will make
calculations, averages, apply formulas. For these operations I propose mathematical and statistical
(statistical analysis) methods. I want to use deductive method for find the sites from geological map
where are presents the impermeable layers. This method can be used for inspection of landuse, for
understanding where can be the protected areas and where are the potential areas with pollution.
The cartographic analysis method can help me in field research to elaborate topographic profiles
and for make geological analysis of substrate. For the analysis of climatic data, the amplitude
between maximal and minimal elevation, the analysis of 3D surface, I appeal to analytical methods.
The modern methods in my research include GIS application for develop the map of vulnerability
and show the relationships of groundwater with other components. The ESRI Software gives me the
opportunity to make analyze on different types of vectors: points (springs), lines (hydrographic
network, isolines of rainfall); in the same time can interpret shades of relief. The Spatial Analyst
extension from ArcGis Program, contains methods for find the potential location with wetland, at
different classifications (very dry, dry, wet, swamp). I want to use the DRASTIC method, which
considers seven parameters, provide the acronym: Depth to groundwater, Recharge, Aquifer type,
Soil type, Topography, Impact of the vadose zone, hydraulic Conductivity. This method includes a
hydrochemical data set and the recording of the anthropogenic loadings into the groundwater based
on the distribution of land use and the contaminant loading that each land use introduces into the
natural environment. I intend to use groundwater numerical simulations and geo-statistical
analysis, too. I using Remote Sensing for aerian photos analysis that have a good resolution and
with satellite images I can see the territory at a large scale. The advantage of digital cartography
allow to analyze the socio-geosystem with all layers in the same time.
Expected results: The conclusion of research will show the results about groundwater studies and
the new map with vulnerability. These assessment result will offers scientific basis information with
a real situation of groundwater in South East Europe and Emilia-Romagna Region, which can be
compared with another data sets from last decades. In this mode I will could indicate the
vulnerability of groundwater resources in the study area and if the territory is susceptible to
pollution or not.
MICHELE D’ERRICO
THESIS TITLE: Interactions between Collembola and soil borne plant pathogenic fungi:
impact of temperature
Recent studies on global climatic change scenario for the period 2030-2050 (Intergovernmental
Panel on Climate Change - IPCC, 2007) have predicted for the Mediterranean area, indicated as
“Climate Change Hot Spot Zone”, a drastic elongation of the drought period and a shift in the
precipitation pattern towards more intense and fewer moderate rains. The soil moisture and
temperature are very important factors for plants and soil organisms. In particular the distribution,
abundance and life cycle of soil mesofauna are affected by soil moisture and temperature directly
through desiccation, and indirectly through changes in food resources and microhabitat
modifications.
The edaphic compartment of agricultural soil contains a diverse and complex set of organisms
(fauna and microbial component) whose functions and interactions play a key role in many
processes ranging from the degradation of organic matter to biotic activity in the area of root
competence. The growth and health of plants depend on the interactions among soil organisms. The
foot and root rot disease of winter wheat plants is a complex disease determined by soil-borne
micro-fungi belonging to different taxonomic groups. These fungi are able to seriously decrease the
yield, since against some of these pathogens do not exist, at the time, valid means of chemical or
biological control. This disease is one of the most serious problem of wheat in Italy. The disease
severity depends on interactions that occurs among pathogenic fungi, antagonistic fungi and other
organisms that live in the soil same portion, including Collembola which are one of the most
important component of edaphic fauna. Collembolans live in the upper 15 cm of soil and are
largely dependent upon fungal food source. Therefore these microarthropods are regulators of the
activity and composition of microbial fungal communities, and are considered good indicators of
the quality of soils. Laboratory tests carried out in microcosms under standard climatic conditions,
showed that the feeding activity of springtails significantly reduced the severity of the disease by
reducing the inoculum of the pathogens, while the biocontrol activity of antagonistic fungi was not
reduced by Collembola.
The aim of my research is to study the effect of temperature on interactions among springtail,
fungi and plants. To achieve this objective will tested:
1.
the effect, of different temperature values on the life-history of collembolans, and on the
plant pathogenic fungi growth separately
2.
the effect of temperature on interaction between collembolans, plant pathogenic fungi and
plants in microcosms
3.
the effect of temperature on interaction between collembolans, plant pathogenic fungi and
plants in mesocosms.
MARCO MULAS
THESIS TITLE: Response of active and suspended landslides to hydrological factors revealed
by high frequency monitoring data.
RAZIONALE - La disponibilità di dati di monitoraggio ad alta frequenza apre nuove prospettive
nell’ambito dello studio e la comprensione delle dinamiche di corpi di frana attivi e sospesi. Tali
dati hanno evidenziato l’esistenza di variazioni nei tassi di spostamento che in passato non erano
documentabili e che è noto siano legati ad apporti idrologici nei corpi di frana.
OBIETTIVI - L’analisi della relazioni esistenti tra input meteo-idrologici e spostamenti all’interno
di corpi di frana attivi e sospesi tramite dati di monitoraggio ad alta frequenza è il principale
obiettivo di questo progetto. Una volta comprese queste relazioni verrà definito un modello fisico
che descriva il comportamento nel breve e lungo termine delle frane studiate. L’obiettivo finale è
quello di ottenere la previsione dei tassi di spostamento nell’ottica di sviluppare strumenti di analisi
del comportamento di frane attive e sospese e di supporto per l’allerta e la gestione del rischio
basati su sistemi di monitoraggio applicabili anche in altri siti.
METODI - Per esplorare e sintetizzare l’informazione contenuta in serie di monitoraggio ad alta
frequenza temporale è necessaria l’applicazione di strumenti statistici come ad esempio: cumulate
delle piogge o soglie di pressione piezometrica a finestra variabile, indici di correlazione statistica,
statistica Bayesiana, Analisi delle Componenti Principali ed analisi spettrale. La successiva
modellizzazione fisica verrà fatta applicando modelli reologici in una e due dimensioni di tipo
visco-plastico alle frane studiate. Per la diffusione degli strumenti sviluppati sarà necessario
implementare delle procedure semi-automatiche che permettano anche ad altri il loro utilizzo.
CASI STUDIO - I casi studio sono al momento costituiti da frane di medie e grandi dimensioni
(scivolamenti e colate in terra e scivolamenti in roccia) in ambiente appenninico ed alpino. Tutti i
siti sono strumentati con sistemi di monitoraggio ad alta frequenza o pseudo-continui degli
spostamenti, con stazioni meteorologiche (in situ o prossimali) e per alcuni sono disponibili misure
dirette delle pressioni piezometriche. Per la misura degli spostamenti vengono adottati metodi di
monitoraggio diretti (Inclinometri, Sistemi di Monitoraggio Satellitari in loco o survey periodici)
prossimali (Stazioni Totali Automatizzate) o da remoto (Multi-Interferometria Satellitare). Per il
sito di Corvara in Badia sarà necessario procedere all’ultimazione della rete di monitoraggio
integrata basata su “Sistemi di Posizionamento Satellitare” e “Corner Reflectors - Persistent
Scatterer Interferometry”. Per i siti di Succiso e Collagna è invece prevista la manutenzione della
rete di monitoraggio esistente.
PRAMPOLINI MARIACRISTINA
THESIS TITLE: Geomorphological analyses coupling terrestrial and marine datasets in
Mediterranean areas with special emphasis on the Maltese Islands.
The aim of my research is to outline the geomorphological evolution of the coastlines of the
Maltese archipelago since the Last Glacial Maximum and to better understand the kinematics of
active processes along the shorelines, such as landslides, through the correlation between emerged
and submerged features.
Malta has been selected as the main study site because the Geomorphology Group of the University
of Modena and Reggio Emilia (UniMoRe) is working, since 2006, on the coastal landslides located
along the NW coast of the Island and a significant terrestrial dataset is already available. It is
relevant to investigate how these landslides evolve offshore to fully understand the overall landslide
kinematics . Marine datasets were recently acquired thanks to a collaboration between UniMoRe
and CNR-ISMAR of Bologna. High resolution bathymetric data offshore the NE area of the
Maltese archipelago and offshore the NW coast of the Island of Malta are available. Hence my
work will integrate these datasets with the terrestrial ones.
To reach the aim of my research, I will couple terrestrial and marine datasets to produce a
geomorphological maps of terrestrial and marine zones in the same study area with a common
legend to be defined. The study areas will be mainly located in Malta, in particular the NW area of
the island, and in Gozo. Comparisons are envisaged with areas showing similar morphoclimatic
conditions (e. g. Apulia and/or Sicily)
In order to achieve the objectives of my project, I will:
1. carry out geomorphological marine and terrestrial surveys in the NW part of the island of
Malta, in Gozo and in another area (e. g. Apulia);
2. process bathymetric and backscatter data using CARIS HIPS and SIPS 7.1;
3. analyse acoustic data using TexAn (Textural Analysis);
4. perform morphometric and backscatter analysis;
5. define a uniform method of classification and a legend that could be applied for a joint
geomorphological map of both marine and terrestrial areas;
6. create a geodatabase and the map aforementioned using ArcGIS;
7. analyse coastal processes and outline the geomorphological evolution of shorelines through
time;
8. comparisons with other coastal areas.
This kind of work requires the processing of a huge amount of acoustic data, for which I will use
an innovative approach (TexAn, Textural Analysis), elaborated by Prof. Philippe Blondel
(University of Bath) that will permit to characterize quantitatively the seafloor texture and
composition and to classify objectively the seascape features. A collaboration with the University of
Bath is therefore envisaged.
CINZIA LANFREDI SOFIA
THESIS TITLE: An investigation of Maltese salines as geoheritage.
In Malta the presence of costal salt pans has been traceable since roman and medieval times, despite
the lack of literature, the geomorphologic, social and economic importance of salt pits are part of
the environmental island identity, representing a possible landscape to be rediscover. Starting from
the historical cartography and the salt pits distribution mapping, the study focuses on the
geomorphologic nature, but also the ecological aspects of each salt units in its diachronic and
synchronic features in order to reconstruct the social, economic and cultural value of this peculiar
landscapes. Concerning the research objectives, the PhD research will investigates: - the age and
nature of salt units, - The lithology, sedimentologic, stratigraphic features of the salt deposit to
define its origins, tectonic dynamics and climatic impacts in the selected areas- The natural or
handmade hydrological factors controlling the salt pans formation- The inventory and study of
biologic presences and aspects characterizing the saline and the surrounding landscapes. The
historical (and present) salt exploitation activities, reconsidering the related economic and social
variables will be considered for the sustainable alternative fruitions and management of this
environment and possible geoheritage.
ILARIA CONESE
THESIS TITLE: Cascading di acque dense di piattaforma in Adriatico Meridionale:
variabilità a piccola scala degli impatti sul comparto bentonico mediante un approccio
integrato fisico, biologico e sedimentologico.
L’Adriatico meridionale è conosciuto come un’area di sprofondamento di acque dense di
piattaforma formatesi in nord Adriatico tramite un processo stagionale, con forte variabilità
interannuale. Nel momento in cui le acque dense arrivano alla scarpata nel sud Adriatico formano
delle vere e proprie cascate (“cascading”) in grado di apportare sostanza disciolta e particellata (O2,
CO2, DOC, POC, ecc.) agli strati profondi. Inoltre le correnti di fondo interagiscono con il fondale
modificandone la morfologia. Nell’ultimo decennio è stato studiato il processo di “cascading” sul
margine meridionale del Mar Adriatico, in particolare in prossimità del Canyon di Bari, con catene
strumentate ancorate al fondale e sono state effettuate indagini morfo-batimetriche di dettaglio. Nel
febbraio 2012, a causa di particolari condizioni climatiche, si è verificato un forte raffreddamento
dell’Adriatico settentrionale con conseguente formazione di acqua di piattaforma particolarmente
densa. In questo periodo è stato impostato un esperimento per analizzare la risposta dell’ambiente
marino profondo ad un evento estremo. Il lavoro di questa tesi sarà quello di analizzare alcuni
aspetti del processo di “cascading” e gli obiettivi saranno:
- Studiare le variazioni spaziali e temporali dei flussi di particelle organiche ed inorganiche
misurati con trappole di sedimento automatiche in funzione delle correnti di fondo e delle
caratteristiche delle masse d’acqua, per valutare l’importanza relativa dei flussi avvettivi
laterali, innescati da processi di “cascading”, rispetto ai flussi per caduta verticale del
particellato di origine marina;
- Descrivere qualitativamente e quantitativamente la componente biologica del flusso di
particellato, in particolare valutando la variabilità spaziale e temporale del
microzooplancton, in funzione del forzante “cascading”: numero di individui presenti, loro
stato di conservazione ed eventuale assenza, in relazione al livello di attività di “cascading”;
- Valutare l’impatto della dispersione delle acque dense sulla variabilità a piccola scala degli
habitat bentonici nel canyon di Bari, definendo in particolare aree in erosione, di bypass,
deposito temporaneo o definitivo;
- Indagare in dettaglio due aree del margine sud-adriatico (a N e a S del canyon di Bari)
caratterizzate dalla presenza di forme di fondo potenzialmente prodotte da correnti di
cascading, accoppiando misure idrodinamiche (es. velocità e direzione correnti, turbolenza)
a parametri sedimentologici (granulometria, raggi x, velocità di sedimentazione, ecc.).
ILARIA GIOVANNINI
THESIS TITLE: Anhydrobiosis: physiological, biochemical and genetical adaptations
Extreme habitats give rise to stresses that lead either to the death of organisms or to the allocation of
increased amounts of energy for their survival. Therefore, these habitats are highly selective and
require organisms to be versatile, tolerant, or to possess specific adaptive strategies to overcome
extreme conditions. Cryptobiosis is an adaptive strategy directly induced and maintained by adverse
environmental factors. It involves a temporary suspension of active life with a reduced or almost
complete metabolic arrest, but it is immediately reversed by the removal of the external stimuli.
Cryptobiosis represents a form of quiescence including strategies such as cryobiosis and
anhydrobiosis, directly induced respectively by subzero temperatures and desiccation.
The capability to enter anhydrobiosis is known for many taxa ranging from unicellular to
multicellular organisms. Tardigrades are microscopic and little known aquatic animals, but they are
present all over the world in many environments (sea, freshwater, soil). However, the highest
number of tardigrade species is found in terrestrial ecosystems where they inhabit unpredictable
(e.g. surface of lichens and mosses and ephemeral aquatic ponds), or hostile life habitats (e.g.
glaciers and deserts). Since these habitats are subject to occasional periods of desiccation or
freezing, tardigrades desiccate or freeze with them, entering anhydrobiosis or cryobiosis. Entering
anhydrobiosis, tardigrade loses about 97% of its body water and contracts its body forming a barrel
shape structure (the so called “tun”). Desiccated tardigrades can persist in the anhydrobiotic state
for decades and are able to withstand several physical and chemical extremes, including exposure to
vacuum and both solar and cosmic ionizing radiations. Remarkably, even in hydrated active state,
tardigrades show an high survival rate to extremes.
Within this framework, the aim of my PhD project is the study of adaptive strategies evolved by
aquatic organisms which share the capability to live in extreme habitats entering anhydrobiosis. My
specific goals are to identify the defense strategies at physiological, biochemical and genetical
levels involved in complete desiccation tolerance. The proposed research activities deal with both
fundamental and applied research issues related to protection of biodiversity and to biotechnological
transfers of tolerance ability in sensitive organisms. To reach these objectives, I will compare the
biological responses of tardigrade species belonging to different evolutionary lineages, inhabiting
terrestrial and aquatic habitats and, overall, with different degree of desiccation tolerance capability.
Tardigrades will be analyzed in both physiological and desiccated conditions in order to identify the
physiological responses, the genes, and the molecules working as bioprotectants under desiccation.
Particular attention will be devote to evaluate the effective production of reactive oxygen species
(ROS) inducing oxidative stress that seems to be one of the most deleterious damages due to water
depletion and the role of antioxidant defenses. Lastly, tardigrades will be also used as tested
organisms to analyze the linkage between anhydrobiosis and chemical-physical stress tolerance. To
carry out these researches, different methodological approaches will be used, namely,
morphological approach (light microscopy and scanning electron microscopy), physiological
(confocal scanner laser microscopy and Raman spectroscopy), biochemical (biochemical reactions)
and DNA sequence techniques.
SERENA GIACOMELLI
THESIS TITLE: Influenza delle caratteristiche geologiche (s.l.) sugli effetti cosismici indotti
dalla sequenza simica emiliana del 2012.
Il presente dottorato si inserisce all’interno di un più ampio progetto di ricerca promosso dalla
Regione Emilia Romagna (SPINNER 2013) a seguito degli eventi sismici che nel Maggio-Giugno
2012 hanno colpito un’ampia zona di pianura emiliana ricadente nelle province di Modena, Ferrara,
Bologna e Reggio Emilia oltre a limitate zone della Province di Mantova (Oltrepo) e di Rovigo.
Il dottorato si propone, nell’ambito degli studi previsti e finalizzati dal Progetto SPINNER 2013 al
miglioramento della sicurezza del territorio, lo studio dell’influenza degli aspetti geologici (in
particolare geomorfologici, sedimentologici, stratigrafici, geotecnici ed idrogeologici) sugli effetti
cosismici superficiali che hanno contraddistinto le aree della pianura emiliana interessate dalla
sequenza sismica 2012 ed, in particolare, si pone come obiettivo la caratterizzazione e
modellizzazione geologica per l’analisi degli effetti geologici superficiali ovvero di giungere alla
proposta di linee guida ai fini della microzonazione sismica.
L’area sulla quale si concentreranno gli studi sarà l’area epicentrale ubicata ad ovest del Fiume
Panaro.
Gli aspetti che verranno affrontati dalla ricerca e le relative modalità di approccio sono sintetizzabili
come segue:
 Inventario, mappatura, caratterizzazione e classificazione degli effetti geologici
superficiali attraverso omogeneizzazione ed informatizzazione dei dati raccolti durante e
dopo l’emergenza terremoto e raccolta di dati piezometrici, stratigrafici, sedimentologici e
composizionali dei depositi liquefacibili con creazione di una banca dati integrata, in
ambiente GIS. In particolare, l’inventario degli effetti cosismici superficiali verrà effettuato
attraverso la raccolta di dati esistenti e di dati ricavati da rilievi LIDAR, rilievi multispettrali
aerei, studio dei depositi superficiali e rilievi sul terreno. La georeferenziazione e la
descrizione di dettaglio degli effetti cosismici sarà realizzata attraverso la creazione di
shapefile contenenti tutti i dati relativi ad ogni singolo effetto (ubicazione, tipologia,
documentazione fotografica, descrizione, etc..).
 Revisione e aggiornamento delle caratteristiche geomorfologiche delle aree soggette ad
effetti geologici cosismici attraverso l’utilizzo di documentazione recente di diverso tipo
come DTM (Modello Digitale del Terreno), ortofoto, eventuali immagini LIDAR, litologia
dei depositi superficiali e del primo sottosuolo ed anche rilievi sul terreno. Datazione su
base bibliografica dei principali elementi dell’idrografia attuale e relitta (alvei attuali,
paleoalvei al livello della pianura circostante, dossi fluviali, ventagli di esondazione,
deviazioni fluviali, etc.) e ricostruzione di dettaglio, attraverso l’integrazione con dati
stratigrafici di sottosuolo, dell’evoluzione paleoidrografica degli ultimi millenni con
indicazione dell’età di abbandono.
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Identificazione e caratterizzazione sedimentologica e stratigrafica di sito di livelli
potenzialmente liquefacibili presenti alle diverse profondità attraverso lo studio dei
sondaggi esistenti nei database della Regione Emilia-Romagna e dei nuovi sondaggi
effettuati durante l'emergenza sismica. Realizzazione di sezioni stratigrafiche e
ricostruzione dell’architettura stratigrafico-deposizionale del primo sottosuolo. Studio e
caratterizzazione delle sabbie fuoriuscite durante gli eventi sismici sulla base dei dati
sedimentologici e petrografici per la discriminazione degli eventuali paleoalvei sepolti.
Caratterizzazione geotecnica dei livelli potenzialmente liquefacibili attraverso l’analisi di
dati ricavati da indagini dirette, indirette e da analisi di laboratorio durante e dopo
emergenza terremoto.
Caratterizzazione idrogeochimica e ricostruzione dei livelli piezometrici delle falde
acquifere pre e post evento attraverso la raccolta sistematica e la comparazione dei dati
disponibili prima durante e dopo l’emergenza per l’individuazione di eventuali risalite di
fluidi profondi connessi all'attivazione delle strutture sepolte.
Il primo anno di dottorato sarà dedicato alla ricerca bibliografica, alla raccolta ed inventario
di tutti i dati geologici (geomorfologici, sedimentologici, stratigrafici, petrografici,
idrogeologici, geotecnici etc.) disponibili e alla creazione, in ambiente GIS, di una banca
dati integrata.