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XIX Congresso S.It.E. Elenco dei contributi e orario delle sessioni KEYNOTES ........................................................................................................................................ 1 L’ecologia 200 anni dopo Darwin Boero Ferdinando...................................................................................................................................................................................................... 3 Alpine ecosystems under global change Körner Christian ........................................................................................................................................................................................................ 3 Freshwaters in the main stream: developing concepts and techniques in aquatic ecology Hildrew Alan ............................................................................................................................................................................................................. 4 The role of inland waters in the global and regional carbon balance Prairie Yves T. ............................................................................................................................................................................................................ 5 TAVOLE ROTONDE / SIDE EVENTS .................................................................................................... 7 Tavole rotonde ................................................................................................................................. 9 Ecologia, informazione e stampa Giornalisti e scienziati a confronto ............................................................................................................................................................................ 9 Ecosystem Services Partnership, verso la costituzione di un gruppo italiano Incontro informale rivolto ai ricercatori e interessati allo studio e valutazione dei servizi ecosistemici .................................................................... 9 Ecologia e produzione idroelettrica a confronto Risultati raggiunti e mete future ............................................................................................................................................................................... 9 Side events ...................................................................................................................................... 10 Le azioni dell’Agenzia provinciale per l’ambiente al congresso S.It.E Contributi concreti per un approccio più sostenibile ............................................................................................................................................... 10 La Convenzione delle Alpi e la rete ecologica alpina: il ruolo dell’Italia Presentazione della Piattaforma creata .................................................................................................................................................................. 10 Prodotti locali da gustare offerti dall’EOS EOS ‐ Organizzazione Export Alto Adige della Camera di Commercio di Bolzano .................................................................................................... 11 LETTURE PLENARIE ......................................................................................................................... 13 Martedì 15 settembre 2009, ore 16:00‐18:10, Auditorium, chair: Danovaro Roberto 16:00 ‐ Integrazione di aspetti funzionali nello studio della biodiversità Moretti Marco ........................................................................................................................................................................................................ 15 16:20 ‐ Effective protection enhances community stability Fraschetti Simonetta, Bevilacqua Stanislao, Guarnieri Giuseppe, Vierucci Elisabetta, Terlizzi Antonio ................................................................... 15 16:40 ‐ Modelli semplici e sistemi complessi Bettinetti Roberta, Galassi Silvana, Pontiggia Gianpaolo, Quadroni Silvia, Volta Pietro ......................................................................................... 16 17:00 ‐ Qualità dell’aria in Alto Adige Minach Luigi, Kerschbaumer Günther, Guariento Massimo, Verdi Luca ................................................................................................................. 16 17:20 ‐ Deriva genetica, selezione e flusso genico nella popolazione di Aphanius fasciatus (Cyprinodontidae) delle saline di Tarquinia Angeletti Dario, Cimmaruta Roberta, Nascetti Giuseppe ........................................................................................................................................ 17 17:40 ‐ Aspetti ecologici e aree protette delle Alpi Centrali Pedrotti Franco ....................................................................................................................................................................................................... 17 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 09:40‐10:20, Auditorium, chair: Tappeiner Ulrike 09:40 ‐ On the strength of trophic cascades in freshwater detrital food webs Mancinelli Giorgio ................................................................................................................................................................................................... 18 10:00 ‐ Long‐term changes in the ecological fingerprint of the phytoplankton community in Lake Garda Salmaso Nico .......................................................................................................................................................................................................... 18 xv XIX Congresso S.It.E. Mercoledì 16 settembre 2009, ore 10:50‐12:45, Auditorium, chair: Gatto Marino 10:50 ‐ Life at the freezing point. Towards a microbial ecology of ice and snow Psenner Roland, Sattler Birgit ................................................................................................................................................................................. 19 11:10 ‐ L’influenza dei pattern spazio‐temporali sugli ecosystem services nelle Alpi Tappeiner Ulrike, Tasser Erich, Leitinger Georg, Zimmermann Patrick, Tappeiner Gottfried .................................................................................. 19 11:30 ‐ Rotifer species richness along an altitudinal gradient in the Alps Obertegger Ulrike, Thaler Bertha, Flaim Giovanna ................................................................................................................................................. 20 11:50 ‐ Processi biogeochimici e macrofite: regolazione e cambiamento di stato Bartoli Marco .......................................................................................................................................................................................................... 20 12:10 ‐ The ecological assessment of lake macrophytes for the purposes of the Water Framework Directive Free Gary, Bowman Jim, McGarrigle Martin, Caroni Rossana, Donnelly Karol, Tierney Deirdre, Trodd Wayne, Little Ruth .................................... 21 12:30 ‐ La Convenzione delle Alpi e la rete ecologica alpina: il ruolo dell’Italia. Angelini Paolo ......................................................................................................................................................................................................... 21 Giovedì 17 settembre 2009, ore 09:40‐10:40, Auditorium, chair: Ferrari Ireneo 09:40 ‐ The efficiency of microbial metabolic processes for carbon uptake and release in the coastal system of Cilician Basin (north‐
eastern Mediterranean Sea) Amalfitano Stefano, Zoppini Annamaria, Fazi Stefano, Puddu Alberto ................................................................................................................... 22 10:00 ‐ Functional diversity of soil microbial community as affected by chromium and copper pollution Rutigliano Flora Angela, Marzaioli Rossana, De Pascale Raffaele A., Romano Marianna, D’Ascoli Rosaria ........................................................... 22 10:20 ‐ L’importanza dell’uso di ambienti artificiali nell’ambito degli studi di ecologia di organismi fluviali Fenoglio Stefano, Bo Tiziano, Grenna Marco, López Rodríguez M.J., Tierno de Figueroa José Manuel, Cucco Marco ............................................ 23 PRESENTAZIONI ORALI .................................................................................................................... 25 S1. Dinamiche a lungo termine ....................................................................................................... 27 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 14:00‐15:30, Seminario 8, chair: Rossetti Giampaolo 14:00 ‐ The LTER site “Apennines high elevation ecosystems” Parolo Gilberto, Cutini Maurizio, Petriccione Bruno, Rossi Graziano, Theurillat Jean‐Paul, Tomaselli Marcello, Stanisci Angela ............................ 27 14:15 ‐ Prospettive per un approccio di ricerca integrata per la conservazione della biodiversità nelle Alpi che si trasformano Pedrini Paolo, Girardello Marco .............................................................................................................................................................................. 27 14:30 ‐ Inter‐ and intra‐specific determinants of abundance in birds migrating across the Italian Alps Tenan Simone, Girardello Marco, Pedrini Paolo, Spina Fernando ........................................................................................................................... 28 14:45 ‐ Modificazioni meteo‐climatiche e loro impatto sulla qualità dell’acqua del Lago Trasimeno nell’ultimo cinquantennio* Ludovisi Alessandro, Gaino Elda .............................................................................................................................................................................. 28 15:00 ‐ The zooplankton of the middle reach of the Po River: a summary of existing studies and results from new sampling campaigns Bertani Isabella, Ferrari Ireneo, Rosetti Giampaolo ................................................................................................................................................ 29 15:15 ‐ Alterazioni idrologiche del fiume Adige Bruno Maria Cristina, Maiolini Bruno, Zolezzi Guido, Siviglia Annunziato ............................................................................................................... 29 Giovedì 17 settembre 2009, ore 11:45‐12:45, Auditorium, chair: Salmaso Nico 11:45 ‐ Assessing the recovery from changes induced by the development of a charophyte in a mountain lake Rosetti Giampaolo, Bertani Isabella, Ferrari Ireneo, Viaroli Pierluigi ...................................................................................................................... 30 12:00 ‐ Dinamica di popolazione di Daphnia longispina (Cladocera: Crustacea) in due laghi appenninici: analisi di serie di dati di lungo termine Bonaglia Stefano, Bertani Isabella, Rosetti Giampaolo ........................................................................................................................................... 30 12:15 ‐ Investigare lo stato di salute di un ecosistema: il caso del Lago Scuro Parmense Bondavalli Cristina, Rossetti Giampaolo, Bodini Antonio ........................................................................................................................................ 31 12:30 ‐ Dinamiche pluriennali di Daphnia sp. nel Lago d’Iseo Leoni Barbara, Garibaldi Letizia .............................................................................................................................................................................. 31 xvi XIX Congresso S.It.E. S2. Pattern spaziali e processi ecologici ........................................................................................... 32 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 14:00‐15:30, Auditorium, chair: Schirpke Uta 14:00 ‐ Why intraspecific interactions are so rare? A comparison between terrestrial and aquatic environments Bonanomi Giuliano, Incerti Guido, Capodilupo Manuela, Mazzoleni Stefano ......................................................................................................... 32 14:15 ‐ Integrating natural processes into ecosystem restoration: from the population to the landscape level Zerbe Stefan ............................................................................................................................................................................................................ 32 14:30 ‐ Tipologia dello spazio alpino mediante indicatori della struttura territoriale Pecher Caroline, Tasser Erich, Tappeiner Ulrike ...................................................................................................................................................... 33 14:45 ‐ L'aspetto del paesaggio alpino tra ubicazione naturale e storia dell’uso del suolo Tasser Erich, Schreiner Kerstin, Tappeiner Ulrike .................................................................................................................................................... 33 15:00 ‐ Trasformazione del paesaggio forestale nell'area del Parco di Paneveggio Ciolli Marco, Tattoni Clara ...................................................................................................................................................................................... 33 15:15 ‐ Uno strumento per la valutazione del valore agro‐ecologico della pianura lombarda Maggi Marta, Graci Giancarlo, Gomarasca Stefano, Pileri Paolo, Boschetti Mirco, Bocchi Stefano, Rampa Anna ................................................. 34 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 16:00‐17:45, Auditorium, chair: Moretti Marco 16:00 ‐ La distribuzione della temperatura in una valle alpina in funzione della vegetazione e della morfologia Bertoldi Giacomo, Notarnicola Claudia, Leitinger Georg, Tasser Erich, Tappeiner Ulrike ........................................................................................ 34 16:15 ‐ Plant‐soil negative feedbacks and the formation of Janzen‐Connell recruitment patterns Mari Lorenzo, Bonanomi Giuliano, Gatto Marino, Giannino Francesco, Mazzoleni Stefano, Casagrandi Renato ................................................... 35 16:30 ‐ Stima dell’indice di copertura fogliare (LAI) in prati e pascoli alpini mediante l’analisi di dati satellitari MODIS Pasolli Luca, Notarnicola Claudia, Bruzzone Lorenzo, Zebisch Marc ....................................................................................................................... 35 16:45 ‐ Land cover and landscape patterns change in hay meadows and implications for plant diversity and productivity in the Alps Monteiro Antonio T., Fava Francesco, Parolo Gilberto, Hiltbrunner Erika, Gusmeroli Fausto, Della Marianna Giampaolo, Bocchi Stefano ........... 36 17:00 ‐ Implications of land‐use/cover change for runoff formation in small Alpine catchments Leitinger Georg, Tasser Erich, Newesely Christian, Tappeiner Ulrike ....................................................................................................................... 36 17:15 ‐ Funzionalità fluviale e funzionalità ecologica di paesaggio: due approcci sinergici a supporto di scelte di riqualificazione ambientale Scolozzi Rocco, Dallafior Valentina, Casotti Veronica.............................................................................................................................................. 37 17:30 ‐ Distribuzione spaziale degli habitat, uso del territorio ed efficacia delle misure di conservazione: un esempio da 4 AMP italiane Di Donato Rossana, D’Ambrosio Paolo, Fraschetti Simonetta, Di Stefano Floriana, Terlizzi Antonio, Russo Giovanni Fulvio .................................. 37 Giovedì 17 settembre 2009, ore 14:00‐15:15, Auditorium, chair: Castaldi Simona 14:00 ‐ The saprobiological evaluation of Llapi River (Kosovo) based on macroinvertebrates and heterotrophic bacteria Gashi Agim, Ibrahimi H., Grapci L., Sahiti H.,Vehapi I. ............................................................................................................................................ 38 14:15 ‐ Studio delle proprietà ottiche dei laghi della regione Himalayana da dati in situ e telerilevamento Giardino Claudia, Oggioni Alessandro, Bresciani Mariano ...................................................................................................................................... 38 14:30 ‐ Active restoration of fragmented canopy‐forming macroalgal communities in a disturbed ecosystem Perkol‐Finkel Shimrit, Nicotera Valentina, Balzano Roberto, Airoldi Laura ............................................................................................................. 39 14:45 ‐ Connectivity among populations in coralligenous biogenic reefs: a contribution to conservation Abbiati Marco, Costantini Federica, Fauvelot Cecile, Pintus Eleonora ..................................................................................................................... 39 15:00 ‐ Cartografia ad alta risoluzione della connettività e stima dell’effetto barriera: una metodologia basata su parere esperto e immagini LiDAR Vettorato Daniele, Scolozzi Rocco ........................................................................................................................................................................... 40 Giovedì 17 settembre 2009, ore 15:45‐17:15, Auditorium, chair: Fraschetti Simonetta 15:45 ‐ A scalar and guild‐oriented assessment of the effects of logging on diversity of birds and ground‐dwelling arthropods (carabids and spiders) in broadleaved forests of north‐western Italy Caprio Enrico, Isaia Marco, Negro Matteo, Allegro Gianni, Beikes Sanne, Rolando Antonio .................................................................................. 40 16:00 ‐ Malattie infettive nella fauna selvatica: abbattimento selettivo ed evoluzione della virulenza Bolzoni Luca, De Leo Giulio A. ................................................................................................................................................................................. 41 16:15 ‐ [PM]: Wolf prey selection and food availability in the multi‐prey ecosystem of the Majella National Park, Abruzzo Valerio Azzurra, Antonucci Antonio, Giuliani Alessandro, Cobolli Marina, Carafa Marco, Andrisano Teodoro ....................................................... 41 16:30 ‐ [PM]: Il monitoraggio della biodiversità nell’Ecoregione mediterranea: sinergia fra ricerche in campo ed analisi satellitari Cazzolla Roberto, Notarnicola Claudia .................................................................................................................................................................... 41 xvii XIX Congresso S.It.E. 16:45 ‐ [PM]: Effects of species richness, evenness and body size on leaf‐litter decomposition rates in freshwater microcosm experiments: do really species matter? Pluchinotta Angela, Reiss Julia, Woodward Guy, Fano Elisa Anna .......................................................................................................................... 42 17:00 ‐ [PM]: Where do we go from here? Simulating dispersal to shed light on the spread of reintroduced populations La Morgia Valentina ............................................................................................................................................................................................... 42 Venerdì 18 settembre 2009, ore 09:00‐10:30, Auditorium, chair: Mazzola Antonio 09:00 ‐ Influenza di taglia corporea, temperatura e densità sulla mortalità dell'anguilla europea Bevacqua Daniele, Melià Paco, De Leo Giulio A., Gatto Marino .............................................................................................................................. 43 09:15 ‐ Trade‐off tra crescita corporea e mortalità nei salmonidi Vincenzi Simone, Satterthwaite Will, Crivelli Alain, Mangel Marc........................................................................................................................... 43 09:30 ‐ Spatial variations in habitat use and food habits of juvenile and adult fishes in a mangal ecosystem (Gazi Bay, Kenya) Signa Geraldina, Vizzini Salvatrice, Cangialosi Maria Vittoria, Bosire Jared, Mazzola Antonio ............................................................................... 44 09:45 ‐ Assessing the nursery role of shallow coastal habitats for Mediterranean fishes Guidetti Paolo, Beck Michael W., Bussotti Simona, Boero Ferdinando ................................................................................................................... 44 10:00 ‐ Cambio ontogenetico della distribuzione spaziale e dell’uso del FAD (Fish Aggregating Devices) in cinque giovanili di specie ittiche mediterranee Sinopoli Mauro, Gristina Michele, Graziano Mariagrazia, Badalamenti Fabio, D’Anna Giovanni, Andaloro Franco ............................................... 45 10:15 ‐ Effects of diet shift on secondary extinctions in food webs Scotti Marco, Bondavalli Cristina, Jordán Ferenc .................................................................................................................................................... 45 S3. Ecologia molecolare .................................................................................................................. 46 Giovedì 17 settembre 2009, ore 15:45‐17:15, Seminario 8, chair: Abbiati Marco 15:45 ‐ Micodiversità associata ad orchidee fotosintetiche prative e boschive Pecoraro Lorenzo, Girlanda Mariangela, Perini Claudia, Perotto Silvia ................................................................................................................... 46 16:00 ‐ Use of molecular markers for characterisation and conservation of old apple varieties in South Tyrol (Italy) and Tyrol (Austria) Baric Sanja, Storti Alberto, Hofer Melanie, Guerra Walter, Putz Manfred, Stainer Reinhold, Gatscher Heinz, Dalla Via Josef ................................ 46 16:15 ‐ Confronto tra le potenzialità di dispersione a lungo raggio di abete bianco e abete rosso in contesti ecologici contrastanti Piotti Andrea, Menozzi Paolo, Leonardi Stefano ..................................................................................................................................................... 47 16:30 ‐ Toward a definition of genetic conservation units in pure populations of the endangered marble trout (Adige River Basin) Baraldi Francesca, Lunelli Fernando, Gandolfi Andrea ............................................................................................................................................ 47 16:45 ‐ Tyrrhenian basins of Ligury as a new peri‐Mediterranean ichthyogeographic district? Population structure of Telestes muticellus (Osteichthyes, Cyprinidae), a primary freshwater fish. Zaccara Serena, Delmastro Giovanni B., Crosa Giuseppe ........................................................................................................................................ 47 17:00 ‐ Molecular genetic characterisation of marble trout populations in South Tyrol (Italy) Dalla Via Josef, Meraner Andreas, Pelster Bernd, Baric Sanja ................................................................................................................................. 48 Venerdì 18 settembre 2009, ore 09:00‐10:30, Seminario 8, chair: Nascetti Giuseppe 09:00 ‐ Revisiting the ‘Everything is everywhere’ hypothesis: a phylogeographic study of the toxic benthic dinoflagellate Ostreopsis spp. (Schmidt) Penna Antonella, Fraga Santiago, Battocchi Cecilia, Casabianca Silvia, Giacobbe Maria Grazia, Riobò Pilar, Vernesi Cristiano ............................ 48 09:15 ‐ Phylogeography and historical demography of the mosquito Aedes caspius in Western Palearctic Porretta Daniele, Canestrelli Daniele, Bellini Romeo, Nascetti Giuseppe, Urbanelli Sandra .................................................................................... 49 09:30 ‐ Diversità genetica e dimensione di popolazione di parassiti di organismi marini: uno studio per la valutazione dell’impatto dei cambiamenti globali sulle reti trofiche marine Mattiucci Simonetta, Paoletti Michela, Nascetti Giuseppe ..................................................................................................................................... 49 09:45 ‐ When migration mimics population contraction in genetic variation data: a simulation study Bertorelle Giorgio, Benazzo Andrea, Mona Stefano ................................................................................................................................................ 50 10:00 ‐ Small scale chaotic genetic structuring in Corallium rubrum Costantini Federica, Pintus Eleonora, Abbiati Marco .............................................................................................................................................. 50 10:15 ‐ Distribuzione tassonomica ed ecologia di Zootoca vivipara in Trentino e Lombardia: analisi del DNA mitocondriale Cornetti Luca, Crestanello Barbara, Menegon Michele, Giovine Giovanni, Vernesi Cristiano ................................................................................. 51 xviii XIX Congresso S.It.E. S4. Impatto antropico: effetto di disturbo o di controllo? ............................................................... 52 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 14:00‐15:30, Seminario 6, chair: Pypaert Philippe 14:00 ‐ What, when and why do wildfires burn? (A coarse‐scale perspective) Ricotta Carlo, Bajocco Sofia, Mazzoleni Stefano ..................................................................................................................................................... 52 14:15 ‐ L’analisi di rischio ecologico nella bonifica di siti a contaminazione storica Dagnino Alessandro, Boatti Lara, Dondero Francesco, Negri alessandro, Oliveri Caterina, Oliveri Laura, Sforzini Susanna, Tomada Maurizio, Bona Elisa, Fenoglio Stefano, Viarengo Aldo .................................................................................................................................................................... 52 14:30 ‐ Flussi di CO2 ed N2O da suoli agricoli sottoposti a diverse forme di gestione della sostanza organica Fierro Angelo, Forte Annachiara, Riondino Michele, Virzo Amalia, Fagnano Massimo, Piccolo Alessandro ........................................................... 53 14:45 ‐ Soil water uptake by plant roots at different irrigation treatments in a peach tree orchard Rist Armin, Denchik Nataliya, Doussan Claude ....................................................................................................................................................... 53 15:00 ‐ Pressioni antropiche e stato ecologico del Lago di Pusiano: nuove prospettive Carraro Elisa, Tartari Gianni, Salerno Franco, Copetti Diego ................................................................................................................................... 53 15:15 ‐ An integrated ecotoxicological approach using red mullet (Mullus barbatus) and common sole (Solea vulgaris) in monitoring petroleum contamination of industrial origin in a marine coastal area Corsi Ilaria, Baroni Davide, Caruso Tancredi, Della Torre Camilla, Guerrini Giacomo, Mariottini Michela, Pastore Angela Maria, Perra Guido, Sensini Cristiana, Trisciani Anna, Volpi Valerio, Zucchi Sara, Focardi Silvano E. ...................................................................................................... 54 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 16:00‐17:45, Seminario 6, chair: Boero Ferdinando 16:00 ‐ [PM]: Effects of acidification on benthic macroagal diversity Porzio Lucia, Buia Maria Cristina ............................................................................................................................................................................ 54 16:15 ‐ Cicli vitali di specie bentoniche: l’importanza dell’habitat Silveri Luana, Maiolini Bruno .................................................................................................................................................................................. 55 16:30 ‐ Influenza del regime idrologico sullo sviluppo della comunità fitoplanctonica del Fiume Adige Zignin Andrea .......................................................................................................................................................................................................... 55 16:45 ‐ Effetti ecologici del thermopeaking in ambiente alpino Carolli Mauro, Maiolini Bruno, Bruno Maria Cristina, Silveri Luana, Siviglia Annunziato ........................................................................................ 56 17:00 ‐ Effects of hydraulic dredging on plankton dynamics in two Italian sand‐pit lakes Tavernini Silvia, Nizzoli Daniele, Rossetti Giampaolo, Viaroli Pierluigi .................................................................................................................... 56 17:15 ‐ Detecting river environmental quality through plant and macroinvertebrate bioindicators in the Aniene River (Central Italy) Testi Anna, Bisceglie Sara, Guidotti Silvia, Fanelli Giuliano ..................................................................................................................................... 57 17:30 ‐ Verso la definizione di una “Zona di Interazione” delle aree protette per quantificare e monitorare l’impatto antropico sulla biodiversità Rovero Francesco, DeFries Ruth .............................................................................................................................................................................. 57 Giovedì 17 settembre 2009, ore 15:45‐17:30, Seminario 6, chair: Tagliavini Massimo 15:45 ‐ L'efficacia delle differenti politiche di conservazione nel garantire la sicurezza del capitale naturale Semeraro Teodoro, Petrosillo Irene, Zaccarelli Nicola, Zurlini Giovanni .................................................................................................................. 57 16:00 ‐ Strumenti di governance ambientale: nuovo approccio agli schemi di certificazione a livello territoriale Torchia Andrea, Botta Serena, Nota Alessandro, Quaglino Alberto, Comoglio Claudio .......................................................................................... 58 16:15 ‐ La realtà dei commons in Trentino e Cumbria. Governance sostenibile e resilienza dei sistemi socio‐ecologici Gretter Alessandro, Scolozzi Rocco ......................................................................................................................................................................... 58 16:30 ‐ La gestione dei porticcioli turistici nell’ottica dell’Environmental Security Valente Donatella, Petrosillo Irene, Zaccarelli Nicola, Zurlini Giovanni ................................................................................................................... 59 16:45 ‐ Integrated GIS‐based approach for the sustainable assessment of bioenergy resources and landuse planning support Zubaryeva Alyona, Zaccarelli Nicola, Del Giudice Cecilia, Zurlini Giovanni .............................................................................................................. 59 17:00 ‐ Sostenibilità e bioenergia: un’applicazione del modello CO2FIX ai boschi della Lombardia Fiorese Giulia, Guariso Giorgio, Perego Enrico ........................................................................................................................................................ 60 17:15 ‐ L’Impronta Ecologica del turismo: Italia e Germania a confronto Aretano Roberta, Petrosillo Irene, Zurlini Giovanni, Müller Felix ............................................................................................................................. 60 S5. Come apprezzare i "servizi" offerti dagli ecosistemi? ................................................................. 61 Venerdì 18 settembre 2009, ore 09:00‐10:30, Seminario 6, chair: Zurlini Giovanni 09:00 ‐ Stima dei servizi ecosistemici a scala regionale come supporto a strategie di sostenibilità Berretta Claudia, Cataldi Maria Angela, Morri Elisa, Pace Daniela Silvia, Scolozzi Rocco, Zaccarelli Nicola, Santolini Riccardo ............................. 61 xix XIX Congresso S.It.E. 09:15 ‐ Una prima stima del valore economico prodotto dai “beni e servizi” degli ecosistemi acquatici italiani Di Sabatino Antonio, Coscieme Luca, Vignini Patrizia, Cicolani Bruno ..................................................................................................................... 61 09:30 ‐ Turismo balneare e percezione dei servizi ecosistemici nel Parco Naturale Regionale “Litorale di Ugento” Zaccarelli Nicola, Zecca Simone, Dadamo Marco, Petrosillo Irene, Zurlini Giovanni ............................................................................................... 62 10:00 ‐ Verso una mappatura dei servizi ecosistemici in ambito turistico alpino, caso della Val di Ledro (TN) Goio Ilaria, Gretter Alessandro, Scolozzi Rocco ....................................................................................................................................................... 62 10:15 ‐ La percezione dei servizi offerti dal bosco da parte delle comunità locali: un caso di studio nel Comune di Trento Cantiani Maria Giulia, De Meo Isabella, Maino Federica ........................................................................................................................................ 63 S6. Mountain Ecology ‐ terrestrial and aquatic ecosystems ............................................................. 64 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 14:00‐15:30, Seminario 2∙3, chair: Psenner Roland 14:00 ‐ [PM]: Ecosistemi fluviali montani: valutazioni di funzionalità fluviale e di integrità ecologica Dallafior Valentina, Bertolaso Marta, Ghetti Pier Francesco, Minciardi Maria Rita, Negri Paolo, Rossi Gian Luigi, Siligardi Maurizio ................... 64 14:15 ‐ [PM]: Metalli pesanti ed elementi in tracce nelle acque dei laghi alpini: origine e possibile speciazione in risposta all’acidificazione Tornimbeni Ombretta ............................................................................................................................................................................................. 64 14:30 ‐ Distinguishing between live and dead diatoms in riverine planktonic communities: implications for the application of bioassessment methods Centis Barbara, Zignin Andrea ................................................................................................................................................................................ 65 14:45 ‐ Predicting river diatom removal and accrual after shear stress induced by ice melting Bona Francesca, La Morgia Valentina, Falasco Elisa, Badino Guido ....................................................................................................................... 65 15:00 ‐ Caratterizzazione delle comunità diatomiche dei corsi d’acqua dell’Alto Adige nell’ambito della WFD Beltrami Maria Elena, Cappelletti Cristina, Ciutti Francesca, Lösch Birgit, Alber Renate ........................................................................................ 65 15:15 ‐ Circolazione dell’azoto in Val Masino: studi condotti in ambienti di alta quota Lotti Alessandro, Balestrini Raffaella, Arese Cristina, Delconte Carlo A., Passatore Laura ...................................................................................... 66 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 16:00‐17:30, Seminario 2∙3, chair: Tagliavini Massimo 16:00 ‐ Una base botanica per la certificazione del fieno alpino Niedrist Georg, Lüth Christian, Tasser Erich, Letschka Thomas, Dalla Via Josef, Baric Sanja, Tappeiner Ulrike ....................................................... 66 16:15 ‐ Development of a molecular tool for the survey of species composition in Alpine meadows Letschka Thomas, Mayrhofer Sabine, Wagner Janine, Tasser Erich, Lüth Christian, Niedrist Georg, Tappeiner Ulrike, Dalla Via Josef, Baric Sanja67 16:30 ‐ Modellazione dinamica di un prato in una valle alpina Della Chiesa Stefano, Bertoldi Giacomo, Wohlfahrt Georg, Albertson John D., Tappeiner Ulrike ........................................................................... 67 16:45 ‐ Biomassa, contenuto di elementi e flussi di C in due comunità di tundra alpina nella Valle di Gavia Carbognani Michele, Petraglia Alessandro ............................................................................................................................................................. 68 17:00 ‐ Conseguenze e feedback sui flussi di CO2 degli impatti del cambiamento climatico sulla vegetazione alpina Cannone Nicoletta, Guglielmin Mauro .................................................................................................................................................................... 68 17:15 ‐ What we learn from 12 years of eddy covariance measurements at Renon, South Tyrol Montagnani Leonardo ............................................................................................................................................................................................ 68 Giovedì 17 settembre 2009, ore 14:00‐15:15, Seminario 2∙3, chair: Maiolini Bruno 14:00 ‐ [PM]: Plant species composition, species richness, and functional traits in alpine pastures: effects of local and climatic factors Dainese Matteo, Scotton Michele, Clementel Fabrizio, Pecile Angelo, Lepš Jan ...................................................................................................... 69 14:15 ‐ The impact of ski pistes on assemblages of ground‐dwelling arthropods in the Alps Negro Matteo, Isaia Marco, Palestrini Claudia, Rolando Antonio ........................................................................................................................... 69 14:30 ‐ The impact of ski pistes on communities of birds and small mammals in the Alps Negro Matteo, Caprio Enrico, Bertolino Sandro, Isaia Marco, Rolando Antonio ..................................................................................................... 70 14:45 ‐ Indagini ecologiche sulle cenosi ad artropodi dei pascoli del Parco Naturale delle Alpi Marittime Isaia Marco, Negro Matteo, Paschetta Mauro, Chiappetta Gabriele, Bodino Nicola, Masante Dario, Wolf‐Schwenninger Karin, Schonhoefer Axel, Palestrini Claudia, Rolando Antonio ........................................................................................................................................................................ 70 15:00 ‐ Indice di funzionalità perilacuale (IFP) Siligardi Maurizio, Bernabei Serena, Cappelletti Cristina, Ciutti Francesca, Dallafior Valentina, Dalmiglio Antonio, Fabiani Claudio, Mancini Laura, Monauni Catia, Pozzi Sabrina, Scardi Michele, Tancioni Lorenzo ............................................................................................................................ 71 Giovedì 17 settembre 2009, ore 15:45‐17:15, Seminario 2∙3, chair: Stenico Alberta 15:45 ‐ Aspetti limnologici dei tre principali bacini artificiali ad utenza idroelettrica della Provincia Autonoma di Bolzano Dal Bello Luca, Tait Danilo, Thaler Bertha, Fano Elisa Anna .................................................................................................................................... 71 xx XIX Congresso S.It.E. 16:00 ‐ Studio per la determinazione del deflusso minimo vitale nei piccoli bacini della Regione Piemonte Vezza Paolo, Comoglio Claudio, Rosso Maurizio ..................................................................................................................................................... 72 16:15 ‐ Il monitoraggio del macrozoobenthos nelle acque correnti in Alto Adige secondo la direttiva europea 2000/60 Alber Renate, Lösch Birgit, Erba Stefania, Buffagni Andrea, Kiebacher Thomas ..................................................................................................... 72 16:30 ‐ Risposta della fauna a macroinvertebrati di due torrenti (Parco Nazionale Valgrande, Piemonte) a fattori abiotici Zaghetto Elisa, Boggero Angela, Ciampittiello Marzia ............................................................................................................................................ 73 16:45 ‐ Evidences on Himalayan high altitude lakes response to climatic pressures Tartari Gianni, Lami Andrea, Marchetto Aldo, Tartari Gabriele, Salerno Franco, D’Agata Carlo, Vuillemoz Elisa ................................................... 73 17:00 ‐ Il Lago del Combal (Val d’Aosta): variazioni spaziali e temporali dei macroinvertebrati mirate alla salvaguardia della sua biodiversità Boggero Angela, Rossaro Bruno, Ferrarese Uberto ................................................................................................................................................. 74 S7. Reticolo idrografico ed ecosistemi marini .................................................................................. 75 Giovedì 17 settembre 2009, ore 11:45‐12:45, Seminario 6, chair: Viaroli Pierluigi 11:45 ‐ Benthic macroinvertebrates as indicators in lakes Rossaro Bruno, Boggero Angela, Marziali Laura, Lencioni Valeria .......................................................................................................................... 75 12:00 ‐ Flussi dell’azoto inorganico e denitrificazione in sedimenti di laghi di cava nella pianura del Po Longhi Daniele, Nizzoli Daniele, Viaroli Pierluigi ..................................................................................................................................................... 75 12:15 ‐ Frammentazione idrologica di sistemi fluviali Maiolini Bruno, Bruno Maria Cristina, Carolli Mauro, Silveri Luana ........................................................................................................................ 76 12:30 ‐ Caratterizzazione fitosociologia ed ecologica della vegetazione pleustofica della Pianura Padana centrale: risultati preliminari Tomaselli Marcello, Antoniotti Anna Maria Cristina, Bolpagni Rossano, Bartoli Marco ......................................................................................... 76 Giovedì 17 settembre 2009, ore 14:00‐15:15, Seminario 6, chair: Danovaro Roberto 14:00 ‐ Effetti delle alterazioni del regime idrologico sulla fauna ittica: analisi quali‐quantitative in un tratto del fiume Taro Pattini Lorenzo, Bondavalli Cristina, Chiussi Sara, Biolzi Maurizio .......................................................................................................................... 77 14:15 ‐ Analisi dei processi metabolici nel fiume Mincio in relazione a fattori idrologici, carico dei nutrienti e produttori primari Pinardi Monica, Bartoli Marco, Longhi Daniele, Viaroli Pierluigi ............................................................................................................................. 77 14:30 ‐ [PM]: Effetti ecologici delle estreme riduzioni di portata in un corso d’acqua appenninico Vignini Patrizia, Cicolani Bruno, Miccoli Francesco Paolo, Timperi Giorgia, Giustini Marco, Di Sabatino Antonio .................................................. 78 14:45 ‐ [PM]: Bilanci di massa dell’azoto e importanza del processo di denitrificazione: un’analisi a scala di bacino dei fiumi Oglio sublacuale e Mincio Soana Elisa, Racchetti Erica, Pinardi Monica, Bartoli Marco, Viaroli Pierluigi ......................................................................................................... 78 15:00 ‐ [PM]: Regolazione dei flussi acqua‐atmosfera di CO2 e CH4 in un letto di N. luteum Ribaudo Cristina, Longhi Daniele, Bartoli Marco, Viaroli Pierluigi ........................................................................................................................... 78 S8. Ecologia microbica ..................................................................................................................... 80 Giovedì 17 settembre 2009, ore 11:45‐12:45, Seminario 8, chair: Corno Gianluca 11:45 ‐ UV e morfologia delle comunità batteriche acquatiche: impatto in natura ed in laboratorio Bertoni Roberto, Corno Gianluca, Callieri Cristiana, Caravati Emanuele, Modenutti Beatriz, Balseiro Esteban ...................................................... 80 12:00 ‐ [PM]: Population biology of planktonic microbes: chaos, synchrony and a new perspective from a biennial diatom D’Alelio Domenico ................................................................................................................................................................................................... 80 12:15 ‐ Picocyanobacteria diversity in ultraoligotrophic Andean lakes: comparison of fingerprinting patterns between conservative and functional genes Caravati Emanuele, Lembo Francesco, Callieri Cristiana, Modenutti Beatriz, Corno Gianluca, Balseiro Esteban, Bertoni Roberto ......................... 81 12:30 ‐ Community Proteogenomics of Phyllosphere Bacteria Innerebner Gerd, Knief Claudia, Delmotte Nathanaël, Chaffron Samuel, von Mering Christian, Vorholt Julia A. .................................................... 81 Giovedì 17 settembre 2009, ore 14:00‐15:00, Seminario 8, chair: Bertoni Roberto 14:00 ‐ Ruolo della vegetazione acquatica, della speciazione e dell’origine dell’azoto sull’abbattimento del carico azotato di canali di scolo Castaldelli Giuseppe, Vincenzi Fabio, Mantovani Sara, Rossi Remigio, Fano Elisa Anna ......................................................................................... 81 14:15 ‐ Approccio alla bonifica biologica di un sito contaminato da piombo tetraetile mediante indagine conoscitiva della cenosi batterica acclimatatasi nel suolo Lampis Silvia, Benvenuti Chiara, Zanetti Letizia, Ferrari Anita, Vallini Giovanni ...................................................................................................... 82 xxi XIX Congresso S.It.E. 14:30 ‐ Batteri mercurio‐resistenti isolati da sedimenti contaminati della Laguna di Orbetello e loro caratterizzazione per applicazioni di biorisanamento Lobianco Arianna, Pepi Milva, Gaggi Carlo, Ruta Marcella, Nicolardi Valentina, Bernardini Emanuele, Trinchera Giuseppe, Renzi Paola, Ausili Antonella, Gabellini Massimo, Focardi Silvano E. .................................................................................................................................................... 82 14:45 ‐ UV e morfologia delle comunità batteriche acquatiche: implicazioni ecologiche nel microbial loop Corno Gianluca, Bertoni Roberto, Callieri Cristiana, Caravati Emanuele, Modenutti Beatriz, Balseiro Esteban ...................................................... 83 S9. Educazione ambientale oggi ...................................................................................................... 84 Giovedì 17 settembre 2009, ore 11:45‐12:45, Seminario 2∙3, chair: Zingerle Vito 11:45 ‐ EcoLogicaCup: un esperimento di diffusione della cultura ecologica Basset Alberto ......................................................................................................................................................................................................... 84 12:00 ‐ Dalla percezione del presente agli scenari futuri: esplorando l’ambiente attraverso i paesaggi mentali individuali Bachiorri Antonella, Puglisi Alessandra ................................................................................................................................................................... 84 12:15 ‐ Siamo tutti biodiversi? Romano Antonia ..................................................................................................................................................................................................... 85 12:30 ‐ [PM]: Approccio locale all’educazione ambientale: lezioni da due esperienze in ambiente mediterraneo Fanini Lucia, ElGtari Mohamed, Fahd Soumia, Scapini Felicita ............................................................................................................................... 85 Venerdì 18 settembre 2009, ore 09:00‐10:30, Seminario 2∙3, chair: Bachiorri Antonella 09:00 ‐ Alla scoperta della biodiversità con nuovi strumenti interattivi: il progetto KeyToNature Martellos Stefano, Nimis Pier Luigi ......................................................................................................................................................................... 86 09:15 ‐ Una guida all’osservazione e allo studio dei microrganismi acquatici Gambini Annastella, Broglia Alfredo, Pezzotti Antonella, Galimberti Bianca .......................................................................................................... 86 09:30 ‐ Biofilia e Gaia: due ipotesi per l’educazione ambientale Barbiero Giuseppe ................................................................................................................................................................................................... 87 09:45 ‐ Ecologia: raccontami la storia del mio futuro Castellani Valentina, Sala Serenella ........................................................................................................................................................................ 87 10:00 ‐ Consumi amici del clima: capire i cambiamenti climatici facendo di conto Ranci Ortigosa Giovanna, Guariso Giorgio, Bossi Antonio ...................................................................................................................................... 87 10:15 ‐ Environmental education and public opposition to the construction of large infrastructures: the TAV project in Val di Susa Marincioni Fausto, Appiotti Federica ...................................................................................................................................................................... 88 S10. Ecotossicologia ........................................................................................................................ 89 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 14:00‐15:30, Seminario 7, chair: Gaggi Carlo 14:00 ‐ Systems biology assessments of neonicotinoid insecticide mixture toxicity in the marine mussel (Mytilus galloprovincialis) Dondero Francesco, Negri Alessandro, Boatti Lara, Migone Flavio, Viarengo Aldo ................................................................................................ 89 14:15 ‐ Valutazione della citogenotossicità del paracetamolo sul mollusco bivalve Dreissena polymorpha Parolini Marco, Binelli Andrea, Cogni Daniele, Riva Consuelo, Provini Alfredo ....................................................................................................... 89 14:30 ‐ Valutazione degli effetti del 4‐nonilfenolo in esemplari di Dreissena polymorpha Riva Consuelo, Binelli Andrea, Provini Alfredo, Porte Cinta ..................................................................................................................................... 90 14:45 ‐ Danno citogenetico e difese antiossidanti in bivalvi esposti alle acque del nodo fluviale Lambro – Po Cogni Daniele, Binelli Andrea, Parolini Marco, Riva Consuelo, Provini Alfredo........................................................................................................ 90 15:00 ‐ L’analisi spettrale di piante e licheni nello studio della contaminazione ambientale Manzo Ciro, Nicolardi Valentina, Salvini Riccardo, Guastaldi Enrico, Protano Giuseppe, Gaggi Carlo .................................................................... 90 15:15 ‐ Studio della risposta di E. prunastri L. all’esposizione di Hg° in fase di vapore attraverso test di immunoblotting Nicolardi Valentina, Cai Giampiero, Gaggi Carlo..................................................................................................................................................... 91 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 16:00‐17:45, Seminario 7, chair: Viarengo Aldo 16:00 ‐ Effetti del cambio di alimentazione sui livelli di metalli pesanti in tartaruga comune Zaccaroni Annalisa, Insacco Gianni, Inclimona Vincenzo, Silvi Marina, Scaravelli Dino........................................................................................... 91 16:15 ‐ Ecotoxicological effects of ZnO nanoparticles on soil organisms Manzo Sonia, Rocco Annamaria, Carotenuto Rita, De Luca Picione Fabiano, Miglietta Maria Lucia, Rametta Gabriella, Di Francia Girolamo ...... 92 xxii XIX Congresso S.It.E. 16:30 ‐ Utilizzo del Sistema Esperto di integrazione dei dati di biomarker per la valutazione del livello della sindrome di stress in Eisenia andrei dopo esposizione a suoli contaminati con diossina Sforzini Susanna, Dagnino Alessandro, Saggese Ilenia, Negri Alessandro, Bolognesi Claudia, Viarengo Aldo ........................................................ 92 16:45 ‐ Contaminanti emergenti nei sistemi agricoli: aspetti ambientali dell’antivirale Tamiflu in sistemi acquatici del nord Italia Saccà Maria Ludovica, Accinelli Cesare ................................................................................................................................................................... 93 17:00 ‐ [PM]: Frazionamento di elementi in traccia nei suoli dell’area urbana di Siena e loro assorbimento da parte dei lombrichi Nannoni Francesco, Gaggi Carlo, Protano Giuseppe, Riccobono Francesco ............................................................................................................ 93 17:15 ‐ [PM]: Contaminazione da elementi pesanti nel suolo e nel grano (Triticum aestivum L.) in un'area mineraria ed industriale del Kosovo Rossi Sara, Protano Giuseppe, Riccobono Francesco .............................................................................................................................................. 93 17:30 ‐ [PM]: Short‐ and long‐term effects of the novel antifouling zinc pyrithione on the marine polychaete Dinophilus gyrociliatus Marcheselli Marco, Mauri Marina, Simonini Roberto ............................................................................................................................................. 94 Venerdì 18 settembre 2009, ore 09:00‐10:30, Seminario 7, chair: Gaggi Carlo 09:00 ‐ [PM]: La valutazione della vulnerabilità degli ecosistemi nella stima del rischio ecotossicologico Ippolito Alessio, Sala Serenella, Vighi Marco ........................................................................................................................................................... 95 09:15 ‐ [PM]: Valutazione integrata del sito di interesse nazionale per le bonifiche “Laguna di Grado e Marano” Ianni Elena, Mignozzi Katja, Mitis Francesco .......................................................................................................................................................... 95 09:30 ‐ T.saltator (Crustacea, Amphipoda) bioindicatore dei litorali sabbiosi: bioaccumulo e biomarkers Ungherese Giuseppe, Somigli Silvia, Perra Guido, Baroni Davide, Focardi Silvano E., Ugolini Alberto .................................................................... 96 09:45 ‐ Pollen‐plot slide: una nuova metodologia per il biomonitoraggio della contaminazione dell’aria Rossetti Francesca Giulia L., Nicolardi Valentina, Gaggi Carlo ................................................................................................................................ 96 10:00 ‐ Effect of Triclosan and Diuron pulse on fluvial biofilms Proia Lorenzo, Morin Soizic, Peipoch Marc, Romani Anna, Sabater Sergi ............................................................................................................... 96 10:15 ‐ Ozone fluxes and foliar injury development in the ozone‐sensitive poplar clone Oxford (Populus maximowiczii x berolinensis): a dose–response analysis Gerosa Giacomo, Marzuoli Riccardo ....................................................................................................................................................................... 97 S11. Macrofite e ambiente .............................................................................................................. 98 Giovedì 17 settembre 2009, ore 11:45‐12:45, Seminario 7, chair: Bartoli Marco 11:45 ‐ Ipotesi di un indice macrofitico per la valutazione della qualità degli ambienti lacustri italiani Oggioni Alessandro, Buzzi Fabio, Buraschi Elisa, Caroni Rossana, Tartari Gianni, Garibaldi Letizia, Barcella Marco .............................................. 98 12:00 ‐ Le macrofite acquatiche nei corsi d’acqua. Proposta di metriche ecologiche di valutazione Minciardi Maria Rita, Azzollini Rossana, Rossi Gian Luigi, Spada Concita Daniela .................................................................................................. 98 12:15 ‐ Macrofite acquatiche degli ambienti fluviali. Proposta di schema sintassonomico Angius Roberto, Orrù Giovanna, Minciardi Maria Rita ............................................................................................................................................ 99 12:30 ‐ Caratterizzazione delle cenosi a macrofite acquatiche nei corsi d’acqua della Calabria. Proposta di metriche ecologiche di valutazione Mezzotero Antonietta, Gallo Luana, Minciardi Maria Rita, Spada Concita Daniela, Lucadamo Lucio ..................................................................... 99 Giovedì 17 settembre 2009, ore 14:00‐15:15, Seminario 7, chair: Oggioni Alessandro 14:00 ‐ Uso di macrofite acquatiche per il monitoraggio di corsi d’acqua alpini. Le applicazioni in Valle d’Aosta Azzollini Rossana, Gerbaz Daniela, Sara Isabel, Vicquery Luciana, Spada Concita Daniela, Minciardi Maria Rita ................................................ 100 14:15 ‐ Le macrofite come indicatori biologici per la valutazione della qualità del bacino del fiume Stella (Friuli Venezia Giulia, Nord‐Est Italia) Tomasella Michela, Pizzul Elisabetta, Zanut Elisa ................................................................................................................................................. 100 14:30 ‐ Relazioni tra comunità a macrofite e fattori idrologici e morfologici nel tratto di pianura del fiume Oglio: idee per valutazioni di tipo funzionale Bolpagni Rossano, Piotti Andrea, Viaroli Pierluigi ................................................................................................................................................. 101 14:45 ‐ Indicatori macroalgali applicati alla Laguna di Venezia Curiel Daniele, Rismondo Andrea .......................................................................................................................................................................... 101 15:00 ‐ Macrofite marine e applicazione di indici fitobentonici per la valutazione dello stato ecologico delle lagune di Grado e Marano Falace Annalisa, Curiel Daniele, Sfriso Adriano ..................................................................................................................................................... 101 Giovedì 17 settembre 2009, ore 15:45‐17:15, Seminario 7, chair: Bolpagni Rossano 15:45 ‐ [PM]: Le macrofite acquatiche come possibili indicatori di qualità ambientale: messa a punto di un indice macrofitico Fedeli Isabella, Maggioni Luisa Angela, Graci Giancarlo, Gomarasca Stefano ...................................................................................................... 102 xxiii XIX Congresso S.It.E. 16:00 ‐ Valutazione della Specific Leaf Area nelle macrofite al fine di una interpretazione funzionale degli ecosistemi acquatici Cerabolini Bruno E.L., Brusa Guido, Gomarasca Stefano, Sartori Matteo ............................................................................................................. 102 16:15 ‐ Mappatura delle macrofite del lago Trasimeno tramite tecniche di telerilevamento Bresciani Mariano, Giardino Claudia, Musanti Mauro, Martinelli Angiolo, Taramelli Andrea, Valentini Emiliana ................................................ 103 16:30 ‐ Analisi floristico‐vegetazionale e indicatori macrofitici dei laghi vulcanici d’Italia Azzella Mattia Martin, Blasi Carlo......................................................................................................................................................................... 103 16:45 ‐ Nuovi dati sul declino della popolazione di Phragmites australis al Lago Trasimeno Gigante Daniela, Ferranti Francesco, Reale Lara, Venanzoni Roberto, Zuccarello Vincenzo ................................................................................. 104 17:00 ‐ Studio degli assetti macrofitici dei laghi della provincia di Varese Gomarasca Stefano, Beghi Andrea, Castiglioni Arianna, Bonomi Francesco, Roella Valeria ................................................................................. 104 S12. Biorimediazione e fitorimediazione ....................................................................................... 105 Mercoledì 16 settembre 2009, ore 16:00‐17:15, Seminario 8, chair: Marmiroli Nelson 16:00 ‐ I microorganismi che modificano l’assorbimento di elementi in traccia da parte delle piante, sotto i riflettori in un nuovo ecosistema modello Marchetti Monica, Evangelou Michael, Robinson Brett, Schulin Rainer ................................................................................................................ 105 16:15 ‐ Utilizzo di terreni ricostituiti per il ripristino ambientale di aree agricole dismesse Malcevschi Alessio, Vecere Mariangela, Marmiroli Nelson ................................................................................................................................... 105 16:30 ‐ Risposta genetica e fisiologica in diversi cloni di pioppo sotto stress da cadmio Marmiroli Marta, Visioli Giovanna, Imperiale Davide, Maestri Elena, Marmiroli Nelson ...................................................................................... 106 16:45 ‐ Ecogenomica per la caratterizzazione di popolazioni della metallofita Biscutella laevigata ssp. laevigata Pošćić Filip, Martinuzzi Maurizio, Fellet Guido, Casolo Valentino, Marchiol Luca, Vischi Massimo ....................................................................... 106 17:00 ‐ Relazione tra habitat e caratteristiche molecolari nella specie Thlaspi caerulescens: studio della variabilità fenotipica di una accessione iperaccumulatrice di Ni Visioli Giovanna, Pirondini Andrea, Vincenzi Simone, Marmiroli Marta, Marmiroli Nelson .................................................................................. 106 POSTER ......................................................................................................................................... 109 Martedì 15 settembre 2009, ore 18:30‐20:00, Sessioni 1‐6 S1. Dinamiche a lungo termine ..................................................................................................... 111 Photosynthetic regulation and morphological adaptation in C. incanus plants under summer drought Arena Carmen, De Micco Veronica, Vitale Luca, Aronne Giovanna, Virzo De Santo Amalia ............................................................................................... 111 Stato e trend della chimica delle deposizioni atmosferiche nelle aree CONECOFOR Arisci Silvia, Marchetto Aldo, Tornimbeni Ombretta ........................................................................................................................................................... 111 Recenti cambiamenti nella composizione ionica delle acque lacustri in provincia di Bolzano Tait Danilo, Thaler Bertha ................................................................................................................................................................................................... 112 Long term ecological evolution of a small eutrophic lake as assessed by paleolimnological investigations Tolotti Monica, Boscaini Adriano, Ciutti Francesca, Gottardini Elena, Milan Manuela ....................................................................................................... 112 S2. Pattern spaziali e processi ecologici ........................................................................................ 113 Evaluation of land sensitivity to drought and desertification: proxy indicators and field validation procedures Bajocco Sofia, Ceccarelli Tomaso, Zitti Marco, Salvati Luca, Perini Luigi ............................................................................................................................. 113 Evoluzione temporale di struttura e habitat del fiume Po nel tratto mantovano mediante tecniche di telerilevamento Bresciani Mariano, Bolpagni Rossano, Boschetti Mirco, Pinardi Monica, Elisa Soana ........................................................................................................ 113 Caratterizzazione dei tratti vitali in tre popolazioni italiane di anguilla (Anguilla anguilla) Capoccioni Fabrizio, Bevacqua Daniele, Melià Paco, De Leo Giulio A., Ciccotti Eleonora .................................................................................................... 114 La formazione degli aggregati mucillaginosi della microalga bentonica Chrysophaeum taylori Lewis e Bryan dipende dalla sua densità? Caronni Sarah, Casu Daniela, Ceccherelli Giulia, Lugliè Antonella G.L., Navone Augusto, Occhipinti‐Ambrogi Anna, Panzalis Pieraugusto, Pinna Stefania, Satta Cecilia, Sechi Nicola ................................................................................................................................................................................................... 114 Distribuzione di Austropotamobius italicus e Potamon fluviatile nei “Siti Natura 2000” della Regione Umbria (Italia centrale) D’Allestro Vittorio, Fabrizi Angelisa, Di Veroli Alessandra, Pivotti Igor, Dörr A. J. Martin, Goretti Enzo .............................................................................. 115 Dinamiche del paesaggio e funzionalità dell’ecosistema in un’area rurale dell’Appennino Centrale soggetta ad abbandono Della Chiesa Stefano, Pelorosso Raffaele, Schirpke Uta, Leitinger Georg, Pecher Caroline, Schreiner Kerstin, Tasser Erich, Tappeiner Ulrike .................... 115 xxiv XIX Congresso S.It.E. Decomposizione della lettiera di quattro specie della macchia mediterranea: relazioni con alcune caratteristiche fogliari e con la qualità della lettiera De Marco Anna, Arena Carmen, Meola Angela, Giordano Maria, Virzo Amalia ................................................................................................................. 116 [PM]: Large scale variability in otolith microchemistry and microstructure: the case study of white sea bream in the Mediterranean Sea Di Franco Antonio, De Benedetto Giuseppe, De Rinaldis Gianluca, Raventós Nuria, Sahyoun Rita, Guidetti Paolo ............................................................ 116 Il ruolo delle variabili agrometeorologiche sulle caratteristiche della stagione pollinica delle Cupressaceae nell’area urbana di Roma: un’analisi preliminare Epifani Chiara, Serra M. Cecilia, Salvati Luca, Travaglini Alessandro, Brighetti Maria Antonia ........................................................................................... 117 Differenze intersessuali nella dieta in una popolazione di Rospo smeraldino siciliano Bufo siculus (Stöck et al., 2008) Faraone Francesco Paolo, Augugliaro Claudio, Lillo Francesco, Lo Valvo Mario ................................................................................................................. 117 Late spring decomposition rates in a second order stream: assessing relationships between processing, decomposer diversity and substrate Galante Gina, Pietrangeli Biancamaria, Davlos Domenico, Panetta Silvia, Scepi Edoardo .................................................................................................. 118 L'utilizzo di indici del paesaggio nello studio della diversità vegetale: un approccio multiscalare Geri Francesco, Amici Valerio, Santi Elisa ........................................................................................................................................................................... 118 Protection effect on distribution patterns of Paracentrotus lividus and Arbacia lixula in the “Plemmirio” Marine Protected Area Gianguzza Paolo, Bonaviri Chiara, Agnetta Davide, Vega Fernández Tomás, Badalamenti Fabio, Incontro Enzo, Riggio Silvano ...................................... 119 Interspecific facilitation by Ampelodesmos mauritanicus and biodiversity of fire‐prone Mediterranean grassland Giordano Daniele, Bonanomi Giuliano, Mazzoleni Stefano ................................................................................................................................................. 119 Idiosyncratic effect of litter diversity on decay rate and nutrients dynamics Incerti Guido, Bonanomi Giuliano, Antignani Vincenzo, Capodilupo Manuela, Mazzoleni Stefano ..................................................................................... 119 Stima della produzione primaria dei mari Toscani tramite integrazione di dati convenzionali e telerilevati Lazzara Luigi, Marchese C., Massi Luca, Nuccio Caterina, Sorani V., Maselli F., Pieri M., Santini C. ................................................................................... 120 Variazione della disponibilità di materia organica sospesa in relazione alle escursioni mareali in habitat di basso fondo Lo Martire Marco, Di Marca Stefano, Pusceddu Antonio, Sarà Gianluca ............................................................................................................................ 120 Litter decomposition as a driver of species diversity: a simple model for a complex problem Mazzoleni Stefano, Bonanomi Giuliano, Giannino Francesco, Dekker Stefan C., Rietkerk Max........................................................................................... 121 La diversità di specie influenza il processo di decomposizione in macchia mediterranea? Meola Angela, De Marco Anna, Maisto Giulia, Virzo De Santo Amalia ............................................................................................................................... 121 Distribuzione spazio‐temporale di Planktothrix rubescens e Mougeotia sp. nel Lago di Garda Milan Manuela, Boscaini Adriano, Cerasino Leonardo, Salmaso Nico ................................................................................................................................ 121 Indicatori del paesaggio per le Alpi: Effetti di un’area di riferimento ecologicamente uniforme Pecher Caroline, Tasser Erich, Tappeiner Ulrike .................................................................................................................................................................. 122 An Exploratory Spatial Analysis of Soil Degradation Patterns in southern Europe Salvati Luca, Bajocco Sofia, Ceccarelli Tomaso, Zitti Marco, Perini Luigi ............................................................................................................................. 122 A preliminary analysis of GIS‐based Decision Support System to monitoring climate aridity and drought in a Mediterranean country Salvati Luca, Ramberti Simona, Tersigni Stefano ................................................................................................................................................................ 123 4D‐Visualization of ecological pattern for landscape changes: example of Stubai Valley Schreiner Kerstin, Tasser Erich, Tappeiner Ulrike ................................................................................................................................................................ 123 Confronto tra modelli predittivi per la distribuzione specie di interesse comunitario della Direttiva Uccelli Tattoni Clara, Ferrari Marika, Rizzolli Franco, Geneletti Davide, Pedrini Paolo ................................................................................................................... 124 Vegetation, structure, and dynamics of riparian forests in continental desert environments of Central Asia Thevs Niels, Zerbe Stefan .................................................................................................................................................................................................... 124 Composizione e selezione delle specie algali usate dal labride Symphodus ocellatus (Forsskal, 1775) per la costruzione del nido Timpanaro Angela, Sinopoli Mauro, Gristina Michele, Toccaceli Marco, Cattano Carlo, Chemello Renato ........................................................................ 125 Ciclo riproduttivo di Arbacia lixula (Linneo, 1758) (Echinodermata: Echinoidea) nella AMP “Isola di Ustica” Visconti Giulia, Agnetta Davide, Gianguzza Paola, Musmeci Maria Teresa, Ruffino Vincenzo, Riggio Silvano .................................................................... 125 S3. Ecologia molecolare ................................................................................................................. 126 Molecular genetic analyses of populations of the white‐clawed crayfish in South Tyrol (Italy) and Austria Baric Sanja, Höllrigl Alexandra, Füreder Leopold, Dalla Via Josef ....................................................................................................................................... 126 Termotolleranza in Diamesa cinerella (Diptera, Chironomidae): un approccio molecolare Bernabò Paola, Jousson Olivier, Rebecchi Lorena, Lencioni Valeria .................................................................................................................................... 126 Risultati preliminari sulla variabilità genetica delle tre specie italiane di barbo: B. caninus, B. plebejus and B. tyberinus Buonerba Luca, Zaccara Serena, Crosa Giuseppe ................................................................................................................................................................ 127 Genetic structure and diversity of the sea rock pool mosquitoes belonging to the Aedes mariae complex Porretta Daniele, Bellini Romeo, Urbanelli Sandra .............................................................................................................................................................. 127 Origin and relationships of Astragalus vesicarius subsp. pastellianus (Fabaceae) from the Vinschgau Valley (Val Venosta, Italy) Zippel Elke, Wilhalm Thomas .............................................................................................................................................................................................. 127 xxv XIX Congresso S.It.E. S4. Impatto antropico: effetto di disturbo o di controllo? ............................................................. 129 [PM]: Impact of recreational scuba diver on natural gross sedimentation rate in a Mediterranean cave Baiata Pasquale, Di Franco Antonio, Ferruzza Gaetano, Milazzo Marco, Chemello Renato ............................................................................................... 129 La capacità di carico come strumento di supporto alla pianificazione in ambito turistico Castellani Valentina, Sala Serenella .................................................................................................................................................................................... 129 La fauna ittica aliena nei laghi del Trentino Ciutti Francesca, Beltrami Maria Elena, Pinamonti Vigilio, Cappelletti Cristina .................................................................................................................. 130 Soil activity and microbial growth in agricultural areas of southern Italy under intensive farming D’Ascoli Rosaria, Rao Maria Antonietta, Gianfreda Liliana, Scotti Riccardo, Marzaioli Rossana, Rutigliano Flora Angela ................................................. 130 Aspects of Acceptance in the Stelvio National Park Leitinger Georg, Bottarin Roberta, Tappeiner Gottfried, Walde Janette, Tappeiner Ulrike ................................................................................................. 130 Trend of Cyanobacteria Blooms in Trasimeno Lake (1992‐2007) Padula Rosalba, Cingolani Linda ......................................................................................................................................................................................... 131 Risposta fotosintetica di alcune specie macroalgali in ambiente acidificato Porzio Lucia, Lorenti Maurizio, Arena Carmen, Buia Maria Cristina .................................................................................................................................... 131 Monitorare la sostenibilità nei comuni dell’Alto Adige Schirpke Uta, Bottarin Roberta, Tappeiner Ulrike ............................................................................................................................................................... 132 Vegetation development and nutrient dynamics in rewetted fens of NE Germany Steffenhagen Peggy, Schulz Karsten, Timmermann Tiemo, Zerbe Stefan ........................................................................................................................... 132 The Integrated Information System on Water Resources: The Italian Experience from Official Statistics Tersigni Stefano, Ciarallo Marilena Angela, Ramberti Simona, Laganà Antonio, Salvati Luca ............................................................................................ 133 Carbon fluxes in the apple orchard Zanotelli Damiano, Montagnani Leonardo, Ceccon Christian, Melo George Wellington, Mimmo Tanja, Andreotti Carlo, Scandellari Francesca, Tagliavini Massimo ............................................................................................................................................................................................................................. 133 S5. Come apprezzare i "servizi" offerti dagli ecosistemi? .............................................................. 134 Il microcredito come strumento di riqualificazione dei sistemi socio‐ecologici Appiotti Federica, Marincioni Fausto, Pusceddu Antonio .................................................................................................................................................... 134 Il Piano Forestale Territoriale di Indirizzo (PFTI): un approccio integrato per considerare i servizi degli ecosistemi nella pianificazione forestale Cantiani Maria Giulia, Cantiani Paolo, De Meo Isabella, Ferretti Fabrizio .......................................................................................................................... 134 Ricostruzione di un ambiente lagunare (mangrovieto) delle aree costiere tropicali di Veracruz, Messico Menale Bruno, Sibilio Giancarlo, Vallariello Gioacchino ..................................................................................................................................................... 135 S6. Mountain Ecology ‐ terrestrial and aquatic ecosystems ........................................................... 136 Diatomee nei siti di riferimento per il monitoraggio di acque correnti in Alto Adige Alber Renate, Beltrami Maria Elena, Lösch Birgit, Cappelletti Cristina, Ciutti Francesca .................................................................................................... 136 Fungal fairy rings enhance species diversity of species‐rich grassland Allegrezza Marina, Mingo Antonio, Bonanomi Giuliano ..................................................................................................................................................... 136 Estimation of the impacts of climate change on ecohydrological processes in a dry Alpine region: Numerical Modeling Bertoldi Giacomo, Della Chiesa Stefano, Niedrist Georg, Rist Armin, Tasser Erich, Tappeiner Ulrike .................................................................................. 136 Popolamento macro‐zoobentonico profondo dei tre principali laghi artificiali della Provincia Autonoma di Bolzano Bocchi Nadia, Thaler Bertha, Tait Danilo, Fano Elisa Anna, Dal Bello Luca ......................................................................................................................... 137 Rotiferi di un lago del Nepal himalayano: confronto tra la comunità attuale e la riserva biotica custodita nel sedimento (banca delle uova) Bovio Sara, Manca Marina, Guilizzoni Piero ....................................................................................................................................................................... 137 Biodiversità delle comunità di coleotteri carabidi nei siti forestali del Settore Trentino del Parco Nazionale dello Stelvio Gobbi Mauro, Bragalanti Natalia, Lencioni Valeria ............................................................................................................................................................ 138 Condizioni di riferimento e validazione biologica dei tipi fluviali per la WFD in Alto Adige Lösch Birgit, Alber Renate, Erba Stefania, Demartini Daniele, Buffagni Andrea, Kiebacher Thomas .................................................................................. 138 Factors affecting the trophic state of Mediterranean low mountain ponds Mari Elena, Renzi Monia, Santi Elisa, Lobianco Arianna, Maccherini Simona, Focardi Silvano E. ....................................................................................... 138 Indici di struttura ed accrescimento standard per la trota fario Salmo (trutta) trutta L. in Italia Centrale Pedicillo Giovanni, Carosi Antonella, Ghetti Lucia, Lorenzoni Massimo .............................................................................................................................. 139 Estimation of the impacts of climate change on ecohydrological processes in a dry Alpine region: Measuring concept Rist Armin, Niedrist Georg, Della Chiesa Stefano, Bertoldi Giacomo, Leitinger Georg, Tasser Erich, Tappeiner Ulrike ........................................................ 139 ‘Atlante delle Alpi’ ‐ diversità, cambiamento e sostenibilità Tappeiner Ulrike, Tasser Erich, Borsdorf Axel ...................................................................................................................................................................... 140 xxvi XIX Congresso S.It.E. Differenze altitudinali nelle condizioni energetiche in tre specie di Passeriformi, durante la migrazione post‐riproduttiva attraverso le Prealpi centrali Tenan Simone, Pedrini Paolo, Rizzolli Franco, Spina Fernando............................................................................................................................................ 140 Progetto di tutela del gambero di fiume in Provincia di Bolzano Thaler Bertha ...................................................................................................................................................................................................................... 141 Studio idrogeobiologico sulle sorgenti in Provincia Autonoma di Bolzano Veneri Antonella, Dessì Giovanna, Stenico Alberta, Thaler Bertha ...................................................................................................................................... 141 La tipizzazione delle acque superficiali nella provincia di Bolzano Vidoni Barbara, Lösch Birgit² .............................................................................................................................................................................................. 141 Giovedì 17 settembre 2009, ore 10:40‐11:45, Sessioni 7‐12 S7. Reticolo idrografico ed ecosistemi marini ................................................................................ 143 Indagine sui cambiamenti spaziali e temporali della comunità macrobentonica legati alla risalita del cuneo salino lungo i rami terminali del delta del Po Bencivelli Silvano, Pluchinotta Angela, Fano Elisa Anna ..................................................................................................................................................... 143 Dall’uso del suolo al grado di naturalità dei bacini idrografici Bottarin Roberta, Schirpke Uta ........................................................................................................................................................................................... 143 Impatto dell’hydropeaking sull’ambiente iporreico Bruno M. Cristina, Silveri Luana, Maiolini Bruno, Carolli Mauro ......................................................................................................................................... 144 Caratterizzazione della dieta di Agonostomus monticola (Pisces, Mugilidae) nel Rio Cangrejal, Honduras Cammarata Massimo, Bo Tiziano, Matamoros Wilfredo, Fenoglio Stefano ........................................................................................................................ 144 Calcolo su base biologica del deflusso minimo vitale. Il caso del Fiume Taro (Provincia di Parma) Chiussi Sara, Bodini Antonio, Bondavalli Cristina ................................................................................................................................................................ 144 Le fitocenosi psammofile del litorale settentrionale della Toscana e la loro relazione con i processi di dinamica costiera Ciccarelli Daniela................................................................................................................................................................................................................. 145 Problemi gestionali relativi ad un ambiente fluviale di importanza comunitaria. Il caso del fiume Clitunno Cingolani Linda, Padula Rosalba, Todini Barbara, Lazzerini Giulio ...................................................................................................................................... 145 Valutazione dell'impatto di un piccolo scarico civile su un torrente appenninico incontaminato: parametri biologici, ecotossicologici e chimici Curone Maria Clara, Fenoglio Stefano, Bo Tiziano, Pavese Giuseppina, Malacarne Giorgio ............................................................................................... 146 Analisi idrochimiche di fontanili in aree soggette ad elevata pressione antropica: considerazioni sul riciclo e la dissipazione dell'azoto nitrico e sull'emissione di gas ad effetto serra Laini Alex, Bartoli Marco, Soana Elisa, Capri Ettore, Castaldi Simona, Trevisan Marco, Viaroli Pierluigi ............................................................................ 146 The sea‐defence function of coastal brackish grasslands and reed beds at the southern Baltic Sea region Lendzion Jasmin, Möller Iris, Spencer Tom, Hayes Adrian, Zerbe Stefan ............................................................................................................................. 147 Processi di nitrificazione in laghi con diverso grado di trofia Leoni Barbara, Ambrosini Roberto, Garibaldi Letizia .......................................................................................................................................................... 147 Valutazione di alcuni contaminanti prioritari nei sedimenti della Laguna di Venezia e conseguenti implicazioni ecotossicologiche Parolini Marco, Binelli Andrea, Marin Maria Graziella, Matozzo Valerio ............................................................................................................................ 147 Nuove tecniche di monitoraggio video ‐ fotografiche: la sperimentazione sui limiti inferiori delle praterie di P. oceanica dell’AMP Capo Rizzuto Rende Sante Francesco, Burgassi Marina, Rocca Domenico, Cappa Piero, Scalise Simone, Cinelli Francesco ..................................................................... 148 Integrating ecological and hydrological features to assess Coastal Wetland restoration Valentini Emiliana, Conti Matteo, Bovina Giancarlo, Cappucci Sergio, Gabellini Massimo ................................................................................................. 148 Il progetto Alp‐Water‐Scarce (Water Management Strategies against Water Scarcity in the Alps): il riuso delle risorse idriche Varolo Elisa, Maiolini Bruno, Bruno Maria Cristina, Carolli Mauro, Silveri Luana ............................................................................................................... 149 The role of seagrasses as biological barriers against riverine anthropic input in coastal marine ecosystems Vizzini Salvatrice, Tramati Cecilia, Cangialosi Maria Vittoria, Mazzola Antonio ................................................................................................................. 149 S8. Ecologia microbica ................................................................................................................... 150 Anaerobic rumen bacterial communities of reindeer fed with lichens containing usnic acid Brusetti Lorenzo, Glad Trine, Falk Adelia, Barboza Perry, Kohn Alexandra, Mathiesen Svein Disch, Mackie Roderick I., Sundset Monica A. ...................... 150 Peroxidase isoenzyme profile in the soil organic horizon in two beech forests in the Mediterranean area Cembrola Emanuela, Lombardi Nicoletta, Massaro Giuseppina, Papa Stefania, Fioretto Antonietta ................................................................................. 150 Profilo molecolare delle cianotossine nel Lago di Garda Cerasino Leonardo, Milan Manuela, Salmaso Nico ............................................................................................................................................................. 151 Diffusione della resistenza agli antibiotici in ambienti naturali: un esempio dalle comunitá microbiche acquatiche Coci Manuela, Sessa Laura, Motta Simona, Stefani Stefania, Santagati Maria .................................................................................................................. 151 xxvii XIX Congresso S.It.E. Genetic diversity and adaptive traits in the filamentous cyanobacterium Planktothrix rubescens D’Alelio Domenico, Gandolfi Andrea, Tolotti Monica, Boscaini Adriano, Flaim Giovanna, Cerasino Leonardo, Guella Graziano, Salmaso Nico ................. 152 Emerging zoonoses: non pathogenic Vibrio environmental strains carrying virulence and antibiotic resistance genes Gennari Micol, Caburlotto Greta, Ghidini Valentina, Tafi Maria Carla, Marchi Anna, Lleò Maria del Mar ......................................................................... 152 Struttura della comunità batterica del suolo presso un sito industriale con pregressa contaminazione da arsenico Lampis Silvia, Freddo Alessia, Gini Beatrice, Vallini Giovanni .............................................................................................................................................. 153 Screening microbial diversity from vegetal wastes in aid of bio‐hydrogen production Marone Antonella, Rosa Silvia, Signorini Antonella, Massini Giulia, Patriarca Chiara, Izzo Giulio ...................................................................................... 153 Abbondanza e diversità dei Planctomycetes in ambienti lagunari e costieri (Sabaudia – Lazio) Olivetti Francesca R., Pizzetti Ilaria, Lupini Giuliano, Amalfitano Stefano, Fazi Stefano, Fuchs Bernhard M., Amann Rudolf.............................................. 154 Lignin and cellulose contents in different soil horizons of a beech forest stand Papa Stefania, Monteforte Teresa, Cembrola Emanuela, Fioretto Antonietta .................................................................................................................... 154 Batteri cromato‐riducenti isolati da sedimenti delle aree industriali di Bagnoli (Na) e di Taranto e loro possibile utilizzo in processi di biorisanamento Ruta Marcella, Pepi Milva, Greco Raffaele, Lico Francesco, Vicchio Teresa, Garcea Maria Teresa, Gradia Paola, Russo Laura, Cannizzaro Carla, Focardi Silvano E.............................................................................................................................................................................................................................. 155 Notes on the ecology of the Stolbur phytoplasma, its plant hosts and insect vectors Schweigkofler Wolfgang, Berger Jennifer, Roschatt Christian, Baric Sanja ......................................................................................................................... 155 A microbial ecology study: characterisation of biological soil crusts from the Midtre Lovén glacier foreland Tiano Laura, D’Acqui Luigi, Sili Claudio, Staal Marc, Turicchia Silvia, Zielke Matthias, Ventura Stefano ............................................................................. 156 S9. Educazione ambientale oggi .................................................................................................... 157 It’s in the DNA ‐ Sulle tracce del DNA Dalla Via Josef, Moser Friedrich, Baric Sanja ...................................................................................................................................................................... 157 Sentiero didattico: “Sorgenti ‐ ambienti da scoprire ‐ un percorso nell'affascinante mondo delle sorgenti” Dessì Giovanna, Veneri Antonella ....................................................................................................................................................................................... 157 Ecologia in laboratorio: l’esperienza dei Microcosmi Acquatici Gambini Annastella, Galassi Silvana, Barmaz Stefania ....................................................................................................................................................... 158 La didattica dell’ecologia attraverso un approccio per problemi Pirrami Franco .................................................................................................................................................................................................................... 158 Approcci su misura Rasola Giulia, Platzgummer Johanna, Schweigkofler Margit .............................................................................................................................................. 158 A long‐term project of Environmental Education to improve an ecological sustainable living behaviour Renzi Monia, Guerranti Cristiana, Pasti Barbara, Focardi Silvano E. ................................................................................................................................... 159 S10. Ecotossicologia ...................................................................................................................... 160 Valutazione delle potenzialità del protozoo marino Euplotes crassus sp. come bioindicatore della qualità di ambienti marino‐costieri Boatti Lara, Gomiero Alessio, Nasci Cristina, Viarengo Aldo ............................................................................................................................................... 160 Heavy metal biomonitoring of a river ecosystem by the leaves of Phragmites australis. Case study: Imera Meridionale River, Sicily Bonanno Giuseppe .............................................................................................................................................................................................................. 160 Valutazione della tossicità dei principali corsi d’acqua dell’Alto Adige Casera Maddalena, Lazzeri Francesca ................................................................................................................................................................................ 161 Applicazione del “Sistema Esperto” all’analisi ecotossicologica degli impatti generati dall’attività di produzione di idrocarburi gassosi in ambiente marino Dagnino Alessandro, Gomiero Alessio, Nasci Cristina, Spagnolo Alessandra, Fabi Gianna, Puletti Micaela, Viarengo Aldo ............................................... 161 Potential of the polychaete Sabella spallanzanii as bioindicator for PHAs Frenna Sabrina, Tuzzolino Nicola, Orecchio Santino, Vizzini Salvatrice, Mazzola Antonio .................................................................................................. 162 Instantaneous reduction of carbon sequestration due to ozone uptake in a poplar plantation in Italy Gerosa Giacomo, Finco Angelo, Marzuoli Riccardo, Migliavacca Mirco, Ballarin Denti Antonio ......................................................................................... 162 Valutazione della qualità ambientale di due aree umide protette lungo il fiume Pescara mediante un approccio ecotossicologico integrato Guerranti Cristiana, Fanello Emiliano, Della Torre Camilla, Perra Guido, Volpi Valerio, Corsi Ilaria, Mantovani Alberto, De Sanctis Augusto, Caserta Dante, Focardi Silvano E. ................................................................................................................................................................................................................ 163 Monitoraggio del Rio Gambero in Alto Adige mediante test ecotossicologici multispecie Lazzeri Francesca, Casera Maddalena ................................................................................................................................................................................ 163 Analisi del bioaccumulo nei peli del roditore Apodemus sylvaticus: un metodo non invasivo per lo studio di contaminanti emergenti legati al traffico (Pt, Pd e Rh) Marcheselli Marco, Mauri Marina ...................................................................................................................................................................................... 163 xxviii XIX Congresso S.It.E. Accumulo di prodotti farmaceutici e per la cura personale (PPCP) e barriera placentare mediata dalla glicoproteina P in placenta e cordone umani Mariottini Michela, Corsi Ilaria, Della Torre Camilla, Bechi Nicoletta, Ietta Francesca, Romagnoli Roberta, Paulesu Luana, Bisaccioni Alessandro, Focardi Silvano E. ............................................................................................................................................................................................................................. 164 Rana esculenta come organismo sentinella di rischio ambientale; i laghi flegrei, un caso di studio Maselli Valeria, Rippa Daniela, De Marco Anna, Russo Giulia, Fulgione Domenico ............................................................................................................ 164 Variazione dell’espressione genica nel nematode Caenorhabditis elegans esposto a Benzo[a]pirene e alla 2,3,7,8‐tetraclorodibenzo‐p‐
diossina Oliveri Caterina, Oliveri Laura, Mignone Flavio, Negri Alessandro, Viarengo Aldo, Dondero Francesco ............................................................................. 165 Assessing gradients of genotossicity in polluted soils with Comet‐test using Pisum sativum, a case study from a polluted site Panetta Silvia, Galante Gina, Manes Fausto, Cesaro Patrizia, Berta Graziella .................................................................................................................... 165 Variazione dei profili di espressione proteica nell’emolinfa di mitilo (Mytilus galloprovincialis Lam.) in seguito all’esposizione a metalli pesanti Perić Lorena, Boatti Lara, Marsano Francesco, Viarengo Aldo ........................................................................................................................................... 166 Strategie vitali e fattori di stress: la risposta all’inquinamento da metalli di cloni di Daphnia del Lago d’Orta Ponti Benedetta, Piscia Roberta, Bettinetti Roberta, Manca Marina .................................................................................................................................. 166 [PM]: “Che pesci pigliare?”: la difficile scelta di una specie indicatrice per il monitoraggio dei POP nelle acque Quadroni Silvia, Bettinetti Roberta, Capoccioni Fabrizio, Ciccotti Eleonora, Galassi Silvana ............................................................................................... 167 Valutazione dell’impatto ambientale di una piattaforma off‐shore mediante l’indagine di biomarkers cellulari in M. galloprovincialis Sgherri Dalida, Corsi Ilaria, Della Torre Camilla, Pastore Angela Maria, Zucchi Sara, Focardi Silvano E. ............................................................................ 167 Sistemi di controllo biologico per la valutazione d’impatto della discarica di Pietramelina Taramella Giuliana, Ciccarelli Elisabetta, Cingolani Linda, Lancioni Tisza ........................................................................................................................... 168 Fattori determinanti il trasferimento di Composti Organici Persistenti (POPs) dal pascolo al latte Tremolada Paolo, Parolini Marco, Comolli Roberto, Mariani Luigi, Cola Gabriele, Guazzoni Niccolò, Tato Liliana, Binelli Andrea, Provini Alfredo ............ 168 Monitoraggio di metalli pesanti in cinghiali del Nord‐Est Zaccaroni Annalisa, Codolo Roberta, Busatta Stefania, De Luchi Daniele, Amorena Alessandra Luisa, Scaravelli Dino, Pascotto Ernesto ......................... 169 S11. Macrofite e ambiente ............................................................................................................ 170 Utilizzo di indici macrofitici come bioindicatori nello studio della vegetazione delle acque interne dell’Agro Pontino (Lazio meridionale) Abati Silverio, Castorina Mario, Iberite Mauro, Minciardi Maria Rita, Pelliccioni Ilaria, Spada Concita Daniela ................................................................. 170 Approccio allo studio della vegetazione igrofila di un lago fortemente modificato: il caso di studio del lago di Toblino Cappelletti Cristina, Beltrami Maria Elena, Cristofolini Fabiana ......................................................................................................................................... 170 L’utilizzo delle macrofite per il controllo della qualità dei corsi d’acqua umbri: applicabilità e problematiche Ciccarelli Elisabetta, Notargiacomo Tatiana, Charavgis Fedra, Cingolani Linda ................................................................................................................. 171 Results of experiments of growth of macrophytes in acquaria and their biomanipulation in a shallow lake Ciurli Adriana, Alpi Amedeo ................................................................................................................................................................................................ 171 Application of macrophytes biological indices in the Orbetello lagoon system Renzi Monia, Giovani Andrea, Mari Elena, Roffilli Rugiada, Trinchera Giuseppe, Zonnedda Gabriella, Girardi Roberta, Ausili Antonella, Gabellini Massimo, Focardi Silvano E. ................................................................................................................................................................................................................ 172 S12. Biorimediazione e fitorimediazione ....................................................................................... 173 Caratterizzazione di ceppi di Gordonia spp. isolati dalla comunità batterica presente in una biopila per il trattamento di suolo contaminato da idrocarburi Bortolazzi Laura, Sanangelantoni Anna Maria .................................................................................................................................................................... 173 Studio preliminare per la messa a punto di un intervento di bonifica basato sull’impiego di sistemi pianta‐microorganismi della rizosfera presso un sito di accumulo di ceneri di pirite Vallini Giovanni, Alpi Amedeo, Ciurli Adriana, Gabrielli Roberto, Lampis Silvia, Meloni Miriano, Monnanni Roberto ........................................................ 173 INDICE DEGLI AUTORI ................................................................................................................... 174 xxix XIX Congresso S.It.E. Keynotes XIX Congresso S.It.E. 15 settembre 2009, ore 15:00 L’ecologia 200 anni dopo Darwin Boero Ferdinando DISTEBA, Università del Salento, Lecce L’Origine delle Specie non contiene la parola ecologia. La disciplina, però, è ben presente a Charles Darwin. Da una parte egli parla di storia naturale ma, quando le cose si fanno più “ecologiche”, il fondatore della teoria dell’evoluzione per selezione naturale parla di “economia della natura”. L’esplorazione della principale opera di Darwin rivela una miriade di concetti che, in seguito, sono stati sviluppati dagli ecologi, dalla nicchia ecologica, al principio di esclusione per competizione, alle cascate trofiche, etc. Molti dei concetti evoluzionistici spiegati da Darwin sono basati sui rapporti tra organismi e ambiente e, quindi, sull’ecologia. È paradossale che, dopo Darwin, la biologia evoluzionistica sia diventata riduzionista (con approcci squisitamente genetici) e che l’ecologia abbia contribuito ben poco alla sintesi moderna. Anche l’ecologia, inoltre, è diventata riduzionistica, soffrendo dell’”invidia per la fisica” che affligge gran parte della biologia. La separazione di ecologia ed evoluzione ha caratterizzato gran parte della scienza del secolo scorso, con il perseguimento di obiettivi molto ambiziosi: trovare regole generali, leggi, che permettessero, spesso attraverso algoritmi, di prevedere il futuro a partire da condizioni iniziali ben conosciute e misurate. Ecologia ed evoluzione sono scienze storiche, tipicamente non lineari, condizionate da vincoli ma estremamente sensibili alle contingenze. La stessa filosofia è stata applicata all’economia (econofisica), con i risultati che ben conosciamo. L’equazione della storia non esiste, e Darwin non propone equazioni. Però usa moltissimo gli esperimenti: le osservazioni servono a formulare ipotesi, gli esperimenti servono a testarle. Quando gli esperimenti non sono possibili, è il metodo comparativo a trionfare. Descrizione della storia, sperimentazione e comparazione sono la chiave darwiniana all’ecologia. Short CV: Born 1951, Full professor of Zoology at the University of Salento (Lecce, Italy). Editor in chief of the Italian Journal of Zoology, member or past member of the editorial board of: Aquatic Biology, Aquatic Invasions, Cahiers de Biologie Marine, Ecology Letters, Journal of Evolutionary Biology, Thalassia Salentina. Responsible of a node of the European Network of Excellence on Marine Biodiversity and Ecosystem Functioning. Prix Manley Bendall 2005, Medaille Albert 1er of the Institut Océanographique de Paris. Research interests: Biodiversity, Marine Biology and Ecology, Evolutionary Biology and Ecology, Developmental Biology, Philosophy of Science. 16 settembre 2009, ore 09:00 Alpine ecosystems under global change Körner Christian Institute of Botany, University of Basel, Switzerland Although small in land area, the alpine life zone above the climatic treeline and the treeline ecotone itself host an overproportional biological richness and play a key role in the water supply of lower areas. Atmospheric and land use changes are potentially impacting these high elevation ecosystems, in part, because the changes are occurring more rapidly than evolutionary responses can track. In order to understand climate‐biota interactions in rough alpine terrain, I will first introduce the peculiarity of the alpine ecosystem using high‐tech thermal imaging results, which illustrate the significance of plant stature and topography for the 'true' alpine climate. Climate warming consequences will then be discussed in the context of these data, highlighting microhabitat influences and photoperiod constraints. I will then show examples for the direct influence of atmospheric CO2 concentration and nitrogen deposition on alpine vegetation. In a second part I will address land use influences 3 XIX Congresso S.It.E. on these high altitude biota and discuss the consequences of land cover for catchment value and hydro‐electric benefits from an intact alpine landscape. I will close by offering examples for the significance of species richness in steep mountain terrain, illustrating the insurance hypothesis of biodiversity. The presentation will advocate a realistic perspective and handling of the limited available evidence, rather than an alarmistic, often unfounded science policy when mountain ecosystems come into debate. As well intended such pleas might be, their sustainability is sometimes questionable. After all, there are also ethical, cultural and economic reasons for caring for the European mountains heritage and mountains worldwide. Short CV: He has been chair of the Institute of Botany sect. of Plant Ecology since 1989, his main research topics are: consequences of CO2‐enrichment for plants including examples from various different climatic zones; canopy research in both adult conifers and deciduous trees typical for European forests, alpine plant ecology, high elevation treeline research, wood quality and storm damage risk, plant physiological ecology. 17 settembre 2009, ore 09:00 Freshwaters in the main stream: developing concepts and techniques in aquatic ecology Hildrew Alan Queen Mary, University of London, UK Aquatic ecology often seems to develop in isolation from the ecological main stream. Here I will try to show that freshwater systems offer opportunities to illustrate and test more general concepts in ecology. I will deal overall with the general relationship between ecosystem processes and community structure, a topic long pursued by terrestrial ecologists but to which freshwater ecology is now making a distinct contribution. Firstly, stream food webs seem to be largely structured by the body mass of the interacting species, pointing to general rules for food wed structure and energy flow, as is illustrated by patterns in the extremely detailed Broadstone Stream food web. Secondly, the relationship between biogeochemistry and food webs is suggested by two examples that illustrate how benthic invertebrates obtain carbon and nitrogen. For instance, new evidence using stable isotopes shows how methane (possibly an ancient source of methane from groundwater) can be incorporated into the secondary production of benthic insects via methanotrophic bacteria. In the second example, I will look at ‘gardening’ by benthic insects and how they can recycle nitrogen from their excretions back into the algal food growing on their retreats. This kind of behaviour could extend the range of conditions under which the animals can persist. Only by understanding both structural (population and community level) and ‘functional’ (ecosystem level) patterns and processes, can we hope to measure the ecological status of ecosystems and to predict responses to environmental changes. Short CV: An ecologist with particular interests in freshwater ecosystems. He is presently working on a synthesis of thirty years research on a 'model' stream community, how it has responded to environmental changes, and how its food web is structured. He is also involved in current collaborative research on the relationship between biodiversity and ecosystem processes such as decomposition, on population genetics of aquatic insects, on the effects of salmon reintroductions to river food webs, and on freshwater acidification and recovery. He is still Editor of Freshwater Biology (after 25 years) and is Chairman of the Freshwater Biological Association. 4 XIX Congresso S.It.E. 18 settembre 2009, ore 11:00 The role of inland waters in the global and regional carbon balance Prairie Yves T. Université du Québec à Montréal, Canada Inland waters cover a very small fraction of the Earth’s surface area. Thus, these continental aquatic ecosystems (particularly lakes, rivers, and reservoirs) have rarely been considered as potentially important quantitative components of the carbon cycle at either global or regional scales. Regional examples from different Quebec landscapes will be given showing that lakes and rivers control the fate of a large fraction of total terrestrial net ecosystem production (NEP). At the millennium time scale, the global C budget cannot be balanced without considering inland waters. Conservative estimates suggest that inland waters annually receive, from a combination of background and anthropogenically altered sources, on the order of 2.5 Pg C per year from the terrestrial landscape (more than half of terrestrial NEP), of which about 0.4 is buried in aquatic sediments, at least 1.2 (possibly more) is returned to the atmosphere as gas evasion exchange while the remaining 0.9 is delivered to the oceans, roughly equally as inorganic and organic carbon. Thus, more than twice as much C enters inland aquatic systems from land as in exported from land to the sea. Over prolonged time net carbon fluxes in aquatic systems tend to be greater per unit area than in much of the surrounding land. Although their area is small, these freshwater aquatic systems whether composed mostly of streams, rivers or lakes can affect regional C balances. Further, changes in land use can significantly modulate the role played by aquatic systems. Short CV: After graduating with a B.Sc. in Marine Biology from McGill University, Yves Prairie completed his Ph.D. in limnology at the same institution under J. Kalff in 1987. He then pursued limnological studies at the University of Constance (Germany) as a post‐doctoral fellow. In 1988, he returned to Montreal as assistant Professor at UQÀM. Since 2000, he has been Director of GRIL, a large interuniversity research center in limnology currently composed of 25 faculty members. 5 XIX Congresso S.It.E. Tavole rotonde / Side events XIX Congresso S.It.E. Tavole rotonde Mercoledì 16 settembre 2009, ore 18:00, Auditorium, EVENTO APERTO AL PUBBLICO Ecologia, informazione e stampa Giornalisti e scienziati a confronto I ricercatori studiano, analizzano, scoprono. Ma come avviene poi l’interazione con la società e l’opinione pubblica? Sono chiamati ad affrontare problematiche applicative con un linguaggio comprensibile e semplice e i contenuti devono essere affidabili. Ma vengono poi integrati nel modo giusto nelle prese di posizioni economiche, politiche e sociali? Inoltre: chi informa la società? Chi aggiorna e diffonde le novità scientifiche? In che modo? Mediante che mezzo? La carta stampata è passata in secondo piano per quel che riguarda la divulgazione scientifica rispetto a internet e tv? Si confronteranno giornalisti scientifici di fama nazionale e scienziati su questo tema attualissimo e di fondamentale importanza. Nell'ambito di questo evento saranno inoltre premiati i vincitori della seconda edizione dell’EcoLogicaCup, le olimpiadi dell'ecologia per i giovani. Si tratta di una gara nazionale di ecologia completamente on line rivolta ai ragazzi della scuola secondaria di primo grado. Venerdì 18 settembre 2009, ore 14:30, Seminario 2·3 Ecosystem Services Partnership, verso la costituzione di un gruppo italiano Incontro informale rivolto ai ricercatori e interessati allo studio e valutazione dei servizi ecosistemici In occasione del convegno internazionale Modelling Ecosystem Services e il corso MIMES svoltosi a Lecce a fine maggio 2009, i Prof. Boumans, Müller e Costanza hanno proposto di creare una collaborazione di ricerca incentrata sul tema della valutazione degli ecosystem services a livello mondiale (ESs Partnership). Qui si propone di costruire un sotto‐gruppo italiano di questa rete internazionale di ricercatori. Nello specifico i punti da condividere saranno: 1. autopresentazione dei convenuti e nuove adesioni 2. breve presentazione di attività svolte o in corso 3. impegni futuri (contributi per Salzau 2010) 4. varie ed eventuali (proposte dai convenuti). Venerdì 18 settembre 2009, ore 14:30, Seminario 6 Ecologia e produzione idroelettrica a confronto Risultati raggiunti e mete future Gli impianti adibiti alla produzione idroelettrica sono ormai una realtà consolidata del territorio alpino ricoprendo, molto spesso, oltre all’indubbia utilità quale riserva della risorsa acqua anche funzioni sociali e turistico‐ricreative, sia a livello nazionale sia nei vari ambiti locali. Negli ultimi anni si è assistito ad una rinnovato interesse ecologico per questi ecosistemi artificiali interessati dalla filiera di produzione idroelettrica, la cui gestione è regolata da normative europee e locali e la cui fruizione ecologica e sociale è stata valorizzata da un crescente impegno che i vari soggetti (agenzie per l’ambiente, istituti di ricerca e gestori degli impianti) pongono nei confronti di questi sistemi idrici. La tavola rotonda, viste anche le imminenti disposizioni previste nella direttiva 2000/60 che hanno avuto ricaduta locale, vuole essere un’occasione per illustrare e sintetizzare i risultati fin qui raggiunti da diversi progetti di ricerca attuati nelle Province Autonome di Bolzano e di Trento e ricercare quel necessario dialogo tra due realtà spesso erroneamente poste in contrapposizione: gli ecologi e i gestori della risorsa acqua. Un dialogo volto a conciliare la necessità di mantenere i benefici e beni derivanti dagli ecosistemi acquatici con l’opportunità socio‐economica di produrre energia idroelettrica, fonte rinnovabile e priva di emissioni gassose. Moderatori: Bruno Maiolini e Luca Dal Bello 9 XIX Congresso S.It.E. Side events Martedì 15 – venerdì 18 settembre 2009 Le azioni dell’Agenzia provinciale per l’ambiente al congresso S.It.E Contributi concreti per un approccio più sostenibile Un approccio consapevole e sostenibile alle risorse naturali sta al centro di numerose campagne di sensibilizzazione dell’Agenzia provinciale per l’ambiente della Provincia Autonoma di Bolzano. Attraverso tali iniziative si mostrano possibilità concrete di modifiche del proprio stile di vita nella direzione di una migliore compatibilità ambientale. Nell’ambito del congresso della S.It.E saranno fatte conoscere e offerte ai congressisti tre proposte diverse: EcoPausa: è un’iniziativa rivolta alle scuole. Gli scolari imparano ad eliminare imballaggi utilizzando il contenitore (realizzato espressamente per questa azione) per riporre la propria merenda in cartella. Contemporaneamente viene stimolata la consapevolezza che una merenda fresca con prodotti il più possibile naturali è più buona e aiuta la concentrazione. Quaderno al 100% in carta riciclata: Un contributo alla tutela dell’ambiente il singolo può apportarlo anche nel momento in cui utilizza la carta. Un uso attento e consapevole di carta riduce le quantità di rifiuti. Se inoltre si sceglie materiale cartaceo derivante da carta riciclata il beneficio per l’ambiente aumenta ancora di più. Borse di stoffa: Anche se al momento della produzione e acquisto le borse di stoffa risultano meno convenienti delle borse di plastica (sia in termini di costo sia in termini di uso di materie prime), la loro lunga durata di utilizzo le rende tuttavia una scelta più ecologica ed un buon esempio di approccio parsimononioso alle risorse naturali. Le colorate borse dell’Agenzia provinciale per l’ambiente vengono distribuite ai cittadini in occasione di diverse iniziative e manifestazioni. Ai partecipanti al congresso il primo giorno verranno dati in omaggio una borsa di stoffa ecologica ed un quaderno 100% ecologico. Durante il congresso (pausa caffè giovedì 17 mattina) ci sarà infine l’occasione di gustare una merenda a base di prodotti regionali e solidali custodita nel pratico contenitore EcoPausa. Mercoledì 16 settembre 2009, ore 12:45­14:00, Auditorium/Foyer La Convenzione delle Alpi e la rete ecologica alpina: il ruolo dell’Italia
Presentazione della Piattaforma creata La Convenzione delle Alpi ha creato la Piattaforma “rete ecologica”. Essa riunisce i portatori di interesse in questo settore e raccoglie i risultati di importanti progetti. L’Italia partecipa ai lavori della Piattaforma con esperti nazionali e regionali, nonché operando a favore del rafforzamento istituzionale della stessa. Questo side event mira a condividere questa esperienza con la comunità degli ecologi italiani e a raccoglierne gli stimoli, aprendo un confronto con gli stessi. Intervengono: Prof. Riccardo Santolini, ecologo, Università degli Studi di Urbino (in quanto esperto nazionale presso la Piattaforma, già membro della commissione ISPRA “Tutela della connettività ecologica del territorio e infrastrutture lineari”, nonché del Tavolo tecnico del Ministero dell’Ambiente per la revisione delle “Linee guida per la mitigazione dell'impatto delle linee elettriche sull'avifauna”): “Pensare una rete ecologica” Dott.ssa Cristina Calvi, esperta, Provincia di Alessandria (in quanto esperto regionale presso la Piattaforma): “Il caso della Provincia d’Alessandria: un’area pilota” Mme Marie‐Odile Guth, Ministero dell’Ambiente (Francia) (in quanto presidenza della Piattaforma): “Il nuovo mandato della Piattaforma ‘rete ecologica’” Dott. Sergio Savoia, direttore, WWF Programma europeo alpino (Svizzera) (in quanto partner dei progetti MAVA ed ECONNECT): “I progetti MAVA ed ECONNECT” 10 XIX Congresso S.It.E. Martedì 15 – venerdì 18 settembre 2009 Prodotti locali da gustare offerti dall’EOS EOS ‐ Organizzazione Export Alto Adige della Camera di Commercio di Bolzano L'EOS ‐ Organizzazione Export Alto Adige della Camera di Commercio di Bolzano offre il Welcome Drink il 15.09.2009, un evento culinario particolare dedicato ai prodotti di qualità dell'Alto Adige. Lo sapevate che una mela su dieci in Europa proviene dall’Alto Adige? Il clima mite, il tipo di terreno e fino a 300 giorni di sole all’anno rendono uniche le mele dell’Alto Adige, che crescono dai 250 ai 1000 metri sul livello del mare. L’EOS mette a disposizione dei congressisti delle mele locali durante i quattro giorni del congresso. 11 XIX Congresso S.It.E. Letture plenarie XIX Congresso S.It.E. MARTEDÌ 15 SETTEMBRE 2009, ORE 16:00­18:10, AUDITORIUM, CHAIR: DANOVARO ROBERTO Sessione 2, ore 16:00 Integrazione di aspetti funzionali nello studio della biodiversità Moretti Marco Istituto federale di ricerca WSL, Bellinzona, Svizzera La biodiversità e la composizione delle comunità sono spesso utilizzate in ecologia per valutare l’effetto delle modifiche ambientali sugli ecosistemi. Tali informazioni sono importanti per questioni legate alla conservazione delle specie, ma offrono una comprensione parziale su aspetti relativi al funzionamento degli ecosistemi, come la resilienza alle perturbazioni o all’invasione di specie aliene o alla regolazione dei flussi di materia. Diversi autori hanno messo in evidenza importanti relazioni tra biodiversità e funzionalità degli ecosistemi. Tuttavia, ancora oggi numerosi studi si concentrano su aspetti tassonomici di singoli taxa, limitando la comprensione dei processi in atto legati alla biodiversità, alle relazioni multi‐trofiche e ad altri aspetti funzionali degli ecosistemi. Numerosi studi hanno dimostrato che la diversità e la composizione funzionale delle comunità rispondono meglio a questioni legate al funzionamento degli ecosistemi rispetto ai tradizionali indici di diversità specifica e alla composizione delle specie. A tale proposito saranno presentati alcuni esempi di studi relativi all’ecologia del disturbo (in particolare incendi boschivi) condotti sul versante Sud delle Alpi svizzere. Tali studi, basati su approcci tassonomici e funzionali, hanno permesso di confrontare l’effetto del fuoco tra diversi gruppi tassonomici (oltre 90 specie di piante e 1000 specie di artropodi) e tra regioni bioclimatiche diverse (temperate vs. mediterranee). Sviluppi in questo campo offrono promettenti prospettive nella comprensione delle reti trofiche e delle relazioni tra cambiamenti ambientali e funzionalità degli ecosistemi e relativi servizi ecologici forniti alla società. Sessione 2, ore 16:20 Effective protection enhances community stability Fraschetti Simonetta, Bevilacqua Stanislao, Guarnieri Giuseppe, Vierucci Elisabetta, Terlizzi Antonio DiSTeBA, CoNISMa, Università del Salento, Lecce Increasing human pressure on ecological systems often results in loss in resilience. Dramatic shifts in species composition, known as phase or regime shifts, can be long lasting and almost irreversible, being common consequences of anthropogenic stresses and climate change. Marine Protected Areas (MPAs) are considered effective tools for the conservation and management of biodiversity and recovery of marine habitats from human disturbance is often expected to be faster in marine reserves than in unprotected habitats. The MPA of Torre Guaceto (Brindisi), instituted in 1991 and embedded into a human‐dominated landscape, is a rare example of well‐managed MPA where an adequate enforcement determined target fish recovery. This MPA represents the opportunity to follow the effects of protection on subtidal benthic assemblages, through the comparison of protected and unprotected locations, from 2002 to 2008. Multivariate analyses show clear differences between protected and unprotected assemblages one year after the beginning of the experiment. In 2007, invertebrates and canopy forming algal species recovered within the MPA, whereas unprotected locations were still characterized by the typical taxa of barren habitats dominated by encrusting algae, encrusting red sponges, and the sponge Chondrilla nucula. We also found a lower temporal variability in the protected assemblages than in controls, demonstrating that, at least at local scale, conservation can reverse the decline of marine biodiversity, enhancing community stability. Our results suggest that, even though marine benthic assemblages can be largely affected by human activities, these trends are still reversible through effective ecosystem management. 15 XIX Congresso S.It.E. Sessione 10, ore 16:40 Modelli semplici e sistemi complessi Bettinetti Roberta1, Galassi Silvana2, Pontiggia Gianpaolo2, Quadroni Silvia1,2, Volta Pietro3 1
Università degli Studi dell’Insubria Università degli Studi di Milano 3
ISE, CNR 2
I modelli bioenergetici messi a punto per prevedere il bioaccumulo degli inquinanti organici persistenti (POP) nei pesci non sempre hanno ottenuto validazioni soddisfacenti per le reti trofiche pelagiche, anche in quegli ecosistemi dove le concentrazioni di inquinanti in acqua erano ritenute sufficientemente stabili da consentire l’applicazione di un modello stazionario. Le analisi dei DDT recentemente eseguite su campioni di zooplancton del Lago Maggiore hanno evidenziato una maggiore concentrazione di pp’DDE, principale metabolita dell’insetticida pp’DDT, nello zooplancton rispetto a quella misurata nei pesci zooplanctofagi. Questo risultato, apparentemente contrario alle leggi della termodinamica, ci ha fatto avanzare l’ipotesi che il difetto di accumulo del pp’DDE nei pesci rispetto alla loro preda sia dovuto sia alle modalità di trasferimento del composto dal comparto abiotico al primo livello trofico, che sembrerebbe essere di entità superiore a quella prevedibile in base ad una ripartizione nei lipidi, sia alle variazioni degli apporti relativi del contaminante assunto attraverso la dieta e dall’acqua. Un’analoga anomalia nel trasferimento dei contaminanti lungo la catena trofica è stata osservata anche nei laghi di Como e d’Iseo dove la contaminazione da DDT di un organismo filtratore litorale (Dreissena polymorpha) è risultata essere superiore di un ordine di grandezza circa rispetto a quanto misurato negli agoni, che si collocano in posizione trofica superiore rispetto a dreissena. Questa singolarità potrebbe essere dovuta all’appartenenza degli organismi ad habitat diversi (zona litorale e zona pelagica) e sembra essere amplificata dall’elevata trofia dei due laghi. La disponibilità di una maggiore serie di dati relativi alla contaminazione degli organismi appartenenti ai diversi livelli delle catene trofiche lacustri potrebbe contribuire a chiarire alcuni aspetti relativi al trasferimento dei DDT nelle reti trofiche pelagiche. Sessione 4, ore 17:00 Qualità dell’aria in Alto Adige Minach Luigi, Kerschbaumer Günther, Guariento Massimo, Verdi Luca APPA Bolzano La relazione da una panoramica completa dell’andamento temporale e spaziale dei principali inquinanti in Alto Adige negli ultimi 10 anni, evidenziando l’influenza del cambiamento climatico. I dati chimici e meteo sono ricavati dalle misure di stazioni fisse, confrontate ed integrate con quelle di stazioni mobili nell’ambito di estese campagne di misura e simulazioni numeriche. Sono riportati in dettaglio i contributi delle principali fonti di emissione nella nostra Provincia (traffico locale, autostrada, industria, combustione domestica). Si analizza l’influenza dei venti di valle sull’inquinamento locale della conca di Bolzano e Merano. Si osserva il regolare ripetersi di fenomeni di trasporto d’inquinanti da zone a sud della nostra Provincia e si cerca di analizzare l’efficacia delle contromisure adottate. A riguardo la Provincia di Bolzano è tra le poche zone in Italia risparmiata dalla procedura di infrazione avviata dalla Commissione europea per il mancato rispetto dei valori limite PM10 previsti dalle direttive UE. Infatti anche nel 2008 non sono stati superati i valori limite della qualità dell’aria per il PM10, ne tanto meno la soglia annuale di superamenti per l’applicazione del piano di azione. Questo trend positivo è dovuto da una parte all’andamento climatico degli ultimi due anni (si riporta il paragone con i dati di qualità dell’aria della Baviera, del Tirolo del Nord, dell’Alto Adige e del Veneto) e dall’altra agli interventi posti in atto su più fronti dalla Provincia (con rinnovo del parco dei mezzi pubblici e miglioramento dei collegamenti bus e ferroviari, limitazioni al traffico, “bollini auto”…), dall’Agenzia provinciale per l’ambiente APPA (riduzione di emissioni inquinanti anche aziendali, informazione sui dati di qualità dell’aria e sulla corretta combustione nelle stufe a legna,…) e dai Comuni che hanno prodotto una generale sensibilizzazione inducendo la popolazione ad impegnarsi per raggiungere gli obiettivi del Piano qualità dell’aria. 16 XIX Congresso S.It.E. Sessione 3, ore 17:20 Deriva genetica, selezione e flusso genico nella popolazione di Aphanius fasciatus (Cyprinodontidae) delle saline di Tarquinia Angeletti Dario, Cimmaruta Roberta, Nascetti Giuseppe Dipartimento di Ecologia e Sviluppo Economico Sostenibile, Università degli Studi della Tuscia, Viterbo In dieci anni, dal 1998 al 2008, utilizzando marcatori nucleari (allozimi), è stato possibile studiare l’azione di più di una forza evolutiva sulla struttura genetica della popolazione delle saline di Tarquinia del ciprinide Aphanius fasciatus. Deriva genetica, e conseguente perdita di variabilità, sono state riscontrate parallelamente al progressivo inasprirsi delle condizioni ambientali dei bacini susseguenti la dismissione dell’impianto. Parallelamente le medesime pressioni ambientali hanno favorito, attraverso meccanismi selettivi, l’affermazione di varianti alleliche correlate a condizioni estreme, disegnando una popolazione frammentata in sub‐demi geneticamente eterogenei, distribuiti lungo i gradienti ambientali che la salina presentava. L’eterogeneità delle frequenze alleliche insieme al flusso genico apparivano inoltre responsabili dell’effetto Wahlund che si manifestava come deficit di eterozigoti in alcuni bacini. L’inasprimento delle condizioni e la frammentazione ambientale risultano ampiamente ridimensionate al termine di interventi di risanamento ambientale grazie a un progetto LIFE‐NATURA, con i quali viene aumentato il volume ed il flusso idrico nelle vasche. Terminate le forti pressioni ambientali, si attenuano gli effetti di deriva genetica e selezione. Per effetto del flusso genico frequenze alleliche e genotipiche tendono nuovamente a divenire omogenee, non riscontrandosi più la frammentazione genetica della popolazione ne l’effetto Wahlund che ne derivava. L’osservazione e l’analisi di una popolazione confinata in un ambiente spazialmente limitato, ha consentito di valutare l’intensità e la velocità di meccanismi evolutivi che solitamente si riscontrano in contesti (sia spazialmente che temporalmente) molto più ampi. L’utilizzo di marcatori neutrali permetterà di confermare ed approfondire quanto finora osservato. Sessione 6, ore 17:40 Aspetti ecologici e aree protette delle Alpi Centrali Pedrotti Franco Università di Camerino Il territorio delle Alpi centrali preso in considerazione corrisponde alla regione Trentino‐Alto Adige, che si estende fra 45°40’ e 47°06’ di latitudine nord e 67 e 3905 m di altitudine (dal Lago di Garda alla Cima dell’Ortles); esso appartiene alla Regione Eurosiberiana. A causa della latitudine, altitudine, geomorfologia, litologia e fitoclima, si stabilisce un gradiente molto marcato fra le Prealpi e le Alpi interne; è così possibile distinguere tre settori e precisamente prealpico, alpico e endoalpico, ciascuno dei quali è caratterizzato da determinati fitoclimi e serie di vegetazione (o sigmeti). Più particolarmente, il paesaggio vegetale è caratterizzato da 77 serie di vegetazione raggruppate nelle seguenti categorie: zonali, extrazonali, intrazonali e azonali. Ogni serie di vegetazione è stata mappata su un reticolo UTM. L’elevato numero di serie di vegetazione dimostra la grande complessità ecologica e fitogeografica delle Alpi centrali anche rispetto alle regioni vicine. Lo stato di conservazione delle serie di vegetazione (e quindi dell’ambiente nel suo complesso) è molto diverso e va da serie ben conservate (soprattutto nei settori alpico e endoalpico) a serie in parte compromesse (come molte serie di Abies alba), a serie in progressiva riduzione e scomparsa (come la serie di Carpinus betulus nel settore prealpico). Le aree protette istituite nella zona oggetto di analisi (parchi nazionali, parchi naturali provinciali, riserve naturali, ecc.) sono dislocate quasi tutte nei settori alpico e endoalpico, mentre il settore prealpico vi è scarsamente rappresentato; tali aree rispondono soltanto in parte alle principali richieste della biologia della conservazione (Kenton Miller, 1980), vale a dire mantenimento della diversità biologica (quivi è stata presa in considerazione la g‐biodiversità), di campioni rappresentativi delle diverse serie di vegetazione, del funzionamento perpetuo degli ecosistemi. 17 XIX Congresso S.It.E. MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 09:40­10:20, AUDITORIUM, CHAIR: TAPPEINER ULRIKE Sessione 1, ore 09:40 On the strength of trophic cascades in freshwater detrital food webs Mancinelli Giorgio Di.S.Te.B.A, Department of Biological and Environmental Sciences and Technologies, University of Salento, Lecce In aquatic habitats, trophic cascades ‐ indirect control of predators on the basal trophic level – have been widely analyzed in a variety of grazing food webs. No similar efforts have been made for detrital food webs, for which estimations of the strength of predator‐driven effects on leaf detritus processing are scant and anecdotal. However, a number of recent freshwater studies have contributed novel information, allowing an in‐deep scrutiny of potentially driving factors and mechanisms. Here, I compared the responses of macrodetritivore assemblages and leaf detritus processing rates to predator manipulations in published field experiments performed in 2 lentic and 10 lotic ecosystems taken from the lit. Enclosure‐exclosure manipulations represented the bulk of the dataset, whereas non‐manipulative experiments were also included. Predator effects on both macrodetritivores and detritus were not related to experimental artifacts i.e., size of the cage, duration of the experiment. In general, stronger cascading effects were observed for invertebrate compared to fish predators, suggesting that the abundance and closeness to the prey, more than body size per se, might determine the strength of the interaction. Additionally, effects on macrodetritivores were generally larger and more variable than on detritus processing, implying that cascades might be attenuated at the detritus‐detritivore interface. The significant relationship observed with temperature further indicated that other factors might influence the magnitude and direction of predator effects on detritus. In this context, the pivotal importance of the heterotrophic microflora associated to leaf detritus, almost neglected in the analyzed dataset, is discussed. Sessione 1, ore 10:00 Long­term changes in the ecological fingerprint of the phytoplankton community in Lake Garda Salmaso Nico IASMA Research and Innovation Centre, Fondazione E. Mach, Istituto Agrario di S. Michele all'Adige, Environment and Natural Resources Area, S. Michele all’Adige (TN) Modifications in the species composition and abundance of phytoplankton communities in natural lakes may ultimately be controlled by changes in nutrient availability and climatic fluctuations. From the beginning of the 1990s to 2007 the large subalpine Lake Garda (zmax=350 m, V=49×109 m3) experienced a continuous increase of total phosphorus in the water column, up to concentrations of 18‐20 µg P l‐1. The increase of nutrients was documented since the 1970s, when concentrations of TP were below or around 10 µg P l‐1. From a taxonomic perspective, the modifications in nutrient availability had significant consequences, with the appearance of new species mainly belonging to cyanobacteria and chlorophytes. From a community perspective, annual phytoplankton cycles were characterised by a slow, unidirectional shift mainly determined by changes in the species more affected by the increase in nutrient concentrations. During the 1990s, principal phytoplankton groups were represented by conjugatophytes (Mougeotia) and pennate diatoms (Fragilaria), whereas in recent years phytoplankton biomass was increasingly sustained by cyanobacteria (Planktothrix). Other important modifications in the development of phytoplankton were superimposed over this dynamic pattern. These modifications were mediated through the impact of winter climatic fluctuations on the deep mixing dynamics and spring surface replenishment of nutrients. More specifically, the degree of nutrient replenishment enhanced the development of the large centric diatoms in spring and the increase of Planktothrix in summer and autumn. This work underlines the importance of the complex interactions between nutrient availability and climatic fluctuations in controlling the long term phytoplankton community changes in this peculiar typology of lakes. 18 XIX Congresso S.It.E. MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 10:50­12:45, AUDITORIUM, CHAIR: GATTO MARINO Sessione 6, ore 10:50 Life at the freezing point. Towards a microbial ecology of ice and snow Psenner Roland, Sattler Birgit Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria Ice caps, glaciers and snow have a decisive influence on terrestrial and aquatic ecosystems and the global climate, but have rarely been seen as ecosystems of its own. Although sea ice algae have been described already in the last century by Fridtjof Nansen during his arctic drift voyage, it has become evident only recently that snow and freshwater ice are suitable habitats for a large number of different microorganisms. Beginning with the detection of active microbial assemblages in the ice cover of Antarctic and alpine lakes in the 1990s we have now evidence of many diverse ice ecosystems in high altitude and high latitude regions of the world. Here we describe recent findings which show that ice and snow ecosystems in polar and alpine areas are not only short‐lived habitats of small size, but can cover large areas of the cryosphere and last for several years or decades, with corresponding impacts on diversity and functioning of alpine and polar environments. Cryoconites, for instance, are the only aquatic ecosystems which are truly autotrophic – in contrast to almost all freshwaters on Earth – and may contribute significantly to the global carbon cycle and trophic conditions of alpine lakes and streams. Since active microbial life has been found at all sites where liquid water exists, i.e. also well below 0°C, we regard the study of ice and snow habitats as a challenge for a more general understanding of alpine and polar ecology and as a stimulus to reconsider the existence of life forms on icy planets or moons of our solar system and beyond. Sessione 6, ore 11:10 L’influenza dei pattern spazio­temporali sugli ecosystem services nelle Alpi Tappeiner Ulrike1,2, Tasser Erich1,2, Leitinger Georg1,2, Zimmermann Patrick1, Tappeiner Gottfried3 1
Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria 3
Department of Economics, University of Innsbruck, Austria 2
Negli ultimi secoli le Alpi sono state esposte a severi cambiamenti di uso del suolo, che hanno portato con sé anche modifiche degli ecosystem services. Nel presente studio sono stati distinti i principali trend di uso agricolo del suolo avvenuti nelle Alpi a partire dal 19. secolo. In un’analisi rappresentativa sono stati investigati 35 comuni suddivisi in ecoregioni, a copertura di tutti i tipi di strutture agricole delle Alpi. I cambiamenti di uso e di copertura del suolo sono stati determinati mediante carte storiche e fotografie aeree. Inoltre è stata valutata la loro influenza sulla fitodiversità, dimostrando che i trend di uso del suolo la hanno alterata in tutta l’area alpina. Anche se tali cambiamenti non comportano necessariamente un declino di tutte le specie, i pattern di biodiversità tipici delle Alpi sono a rischio. Sono stati inoltre analizzati, nell’ambito di un caso studio nelle Alpi austriache, i cambiamenti degli stock di carbonio e della biodiversità – quali importanti ecosystem services ‐ in relazione all'uso del suolo storico ed attuale, nonché scenari esplorativi dell'uso del suolo futuro. I pascoli alpini di un tempo sono stati sostituiti fino al 70% da cespugli nani e boschi: 2
per questo motivo gli stock di carbonio sono aumentati di 426 t/km e ci si aspetta un ulteriore aumento del 230% nei prossimi 30 anni. La diversità delle specie e la diversità degli ecosistemi non sempre hanno valori corrispondenti in riferimento al loro sviluppo: tra il 1865 e il 1970 la fitodiversità si è ridotta del 6,6%, mentre la diversità degli ecosistemi è aumentata del 12%. Da questo momento in poi sia la diversità delle specie che quella degli ecosistemi sono diminuite. I risultati raggiunti suggeriscono quindi che i trade‐off tra gli ecosystem services potrebbero essere più diffusi di quanto ritenuto in passato. 19 XIX Congresso S.It.E. Sessione 6, ore 11:30 Rotifer species richness along an altitudinal gradient in the Alps Obertegger Ulrike1, Thaler Bertha2, Flaim Giovanna1 1
2
FEM‐IASMA Research and Innovation Centre, Environment and Natural Resources Area, San Michele all’Adige (TN) Laboratorio biologico, Agenzia provinciale per l'ambiente, Laives (BZ) In freshwater ecosystems rotifers are an essential link in energy transfer from lower to higher trophic levels and therefore an important component of lake plankton. This study investigated rotifer species richness of 218 lakes in the Eastern Alps in relation to different environmental variables. The dataset included a broad range of lake area, geological substrate, trophic state, and land use with an altitudinal range (65 m – 2960 m above sea level), covering 98% of the gradient in the Alps. General linear models, multiple regression, and generalised additive models were used for data analyses. Local species richness in relation to environmental variables showed different patterns with linear regression: i) a monotonic decrease with increasing altitude regardless of scale effects, ii) a monotonic increase with increasing surface temperature, and iii) a unimodal relation with total phosphorous. Species richness was linearly dependent on temperature as predicted by the Metabolic Theory of Ecology, but the relationship was poor. In the multiple regression analysis, 49% of species richness could be explained considering, in addition to temperature, other environmental variables. Altitude, sulfate and nitrate had a negative effect, while temperature, silica, and crustaceans had a positive effect on species richness as did the interaction between altitude and area. Altitude and silica were proxies for productivity, area and crustaceans for habitat complexity, and sulfate and nitrate for human impact. With climate change altering habitat characteristics, the importance of these factors in shaping biodiversity will no doubt increase. Sessione 11, ore 11:50 Processi biogeochimici e macrofite: regolazione e cambiamento di stato Bartoli Marco DSA, Università degli Studi di Parma Il funzionamento degli ecosistemi acquatici poco profondi è in larga misura controllato dall’equilibrio tra fattori fisici, processi biogeochimici e vegetazione bentonica. In particolare, alcune specie o alcuni gruppi funzionali di macrofite svolgono il ruolo di “engineer species”, ovvero determinano la formazione e la persistenza di comunità che sono cruciali per il funzionamento dell’ecosistema nel suo complesso. Stabilità e persistenza delle comunità vegetali bentoniche sono a loro volta regolate dalla capacità di controllare e incorporare il disturbo esterno, ad esempio il carico di azoto e fosforo. Quando questa capacità “tampone” viene superata, si può avere una sostituzione di specie o di gruppi funzionali, caratterizzato dalla scomparsa delle rizofite sommerse e dalla dominanza di quelle emergenti o flottanti in superficie. A ciascuna di queste tipologie di comunità è possibile associare uno stato del sistema che è caratterizzato da processi metabolici e biogeochimici completamente differenti e con effetti ambientali spesso contrastanti. Le fanerogame sommerse mantengono un’elevata trasparenza e una buona ossigenazione delle acque. La formazione di letti di pleustofite in superficie impediscono invece la crescita di vegetazione sommersa e favoriscono ipossia e anossia nella colonna d’acqua. Le rizofite trasportano ossigeno nel sedimento riducente favorendo l’accoppiamento di processi di ossidazione e riduzione (es. nitrificazione e denitrificazione). Le macrofite possono simultaneamente favorire o inibire il rilascio di grandi quantità di gas serra verso l’atmosfera. Nei sedimenti colonizzati da macrofite sommerse o emergenti sembrano prevalere i processi di riossidazione del metano; in presenza di pleustofite prevale invece il rilascio del metano in atmosfera. In questa nota è presentata una review delle relazioni tra processi biogeochimici e macrofite in diverse tipologie di ecosistemi acquatici della pianura padana e del delta del Po. 20 XIX Congresso S.It.E. Sessione 11, ore 12:10 The ecological assessment of lake macrophytes for the purposes of the Water Framework Directive Free Gary, Bowman Jim, McGarrigle Martin, Caroni Rossana, Donnelly Karol, Tierney Deirdre, Trodd Wayne, Little Ruth The Environmental Protection Agency, Richview, Dublin, Republic of Ireland The Water Framework Directive (WFD) requires that the composition and abundance of macrophytes is used as one of the biological quality elements to determine the ecological status of lakes. A survey of 159 lakes was carried out between 2001 and 2003 in the Republic of Ireland. A typology was established based on 58 lakes of potential reference status. For assessment of eutrophication pressure a multimetric index was developed that included six metrics: maximum depth of colonisation, relative frequency of Elodeids (functional group), mean depth of macrophyte presence, relative frequency of tolerant taxa, relative frequency of Chara and a plant trophic score. A linear regression between the macrophyte index and TP resulted in an r2 of 0.59. The selection of boundaries for ecological status is one of the most important steps of the WFD as it determines whether effort is required for restoration to at least good status. Normative definitions of status classes in the WFD were compared to indicators of change in the macrophyte community such as diversity and presence and absence of certain macrophyte types. In practice, assessment is often simplified and macrophyte communities may be affected by many factors other than principal anthropogenic pressures or WFD typology factors. Assessment may also be complicated by alien invasive species and there is uncertainty on how EU states will assess and deal with this pressure. Ore 12:30 La Convenzione delle Alpi e la rete ecologica alpina: il ruolo dell’Italia. Angelini Paolo Ministero dell’Ambiente della Tutela del Territorio e del Mare Le Alpi sono di grande importanza per la biodiversità, ma sono anche tra le aree montuose più visitate al mondo. Ci vivono 14 milioni di persone, non senza un certo impatto sulla natura. La perdita di habitat dovuta in particolare alla frammentazione del paesaggio, all’infittirsi della rete trasportistica, a certe pratiche agricole e all’inquinamento sono tra le minacce maggiori alla biodiversità e alla tutela del paesaggio alpino. Consci di questo, nel 1991 gli Stati alpini hanno sottoscritto la Convenzione delle Alpi, un accordo per la tutela e lo sviluppo sostenibile di quest’area. Tramite il Protocollo “protezione della natura” la Convenzione prevede la creazione di una rete ecologica alpina per contribuire a conservare la grande diversità e ricchezza della natura alpina. Per raggiungere questo obiettivo nel 2006 la Convenzione ha creato la Piattaforma “rete ecologica” che riunisce autorità, istituzioni scientifiche e organizzazioni internazionali operanti in questo settore e raccoglie i risultati di importanti progetti come Econnect, cofinanziato nell’ambito del Programma “spazio alpino” dell’Unione europea – in cui il Ministero dell’Ambiente svolge con il sostegno tecnico di EURAC un ruolo di leader nella componente giuridica – e un altro progetto sulla continuità ecologica, sostenuto dalla fondazione svizzera MAVA. L’Italia partecipa ai lavori della Piattaforma rappresentando l’esperienza di esperti nazionali e regionali, nonché operando a favore del rafforzamento istituzionale della stessa. Numerose sono le aree pilota italiane impegnate nell’implementazione di corridoi ecologici (per esempio, il Veneto, Alessandria, le Alpi Marittime, il Monte Rosa). L’intervento illustrerà una sintesi di queste tematiche e del ruolo dell’Italia e del Ministero dell’ambiente in questo ambito. “La Convenzione delle Alpi e la rete ecologica alpina” saranno oggetto di un side event a seguire, finalizzato anche ad aprire un confronto su questi temi tra gli ecologi italiani. 21 XIX Congresso S.It.E. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 09:40­10:40, AUDITORIUM, CHAIR: FERRARI IRENEO Sessione 8, ore 09:40 The efficiency of microbial metabolic processes for carbon uptake and release in the coastal system of Cilician Basin (north­eastern Mediterranean Sea) Amalfitano Stefano, Zoppini Annamaria, Fazi Stefano, Puddu Alberto Istituto di Ricerca Sulle Acque (IRSA‐CNR) In the oligotrophic areas of Mediterranean Sea, most of the dissolved organic carbon is efficiently recycled through microbial compartment, with carbon uptake into biomass, and re‐mineralized to CO2 by planktonic heterotrophic microorganisms, largely represented by bacteria. Thus, the carbon cycle is strongly affected by the efficiency of bacterial metabolic processes. In the framework of EU project SESAME, sampling survey was carried out along a transect between the Turkish coastline and Cyprus (Cilician Basin shelf area), when the water column was not stratified (March 2008 and February 2009). Water samples were collected according to the vertical profile of photosynthetic active radiation (PAR). Metabolic processes for C uptake (incorporation of 3H‐leucine) and release (respiration by Winkler procedure with automated titration) were measured together with quantitative parameters (abundance, biovolume and biomass) of total bacteria (DAPI staining) and DNA‐synthesizing cells (BrdU incorporation with fluorescent signal amplification). Preliminary ‐1
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results showed that bacterial abundances (range 4‐10*105 cells ml ), biomass (average 15 fg C cell ), percentages of active replicative cells (2‐20% of total cells) and the rates of bacterial C production (0.002‐0.050 mg C m‐3 h‐1) decreased with sampling depth. Community respiration rates were in the lower range of values reported for oligotrophic areas (0.25‐6.70 mg C m‐3 h‐1). Sessione 8, ore 10:00 Functional diversity of soil microbial community as affected by chromium and copper pollution Rutigliano Flora Angela, Marzaioli Rossana, De Pascale Raffaele A., Romano Marianna, D’Ascoli Rosaria Dipartimento di Scienze Ambientali, Seconda Università degli Studi di Napoli Soil contamination by Cr(III) and Cu(II) is a weighty problem in Campania region (Southern Italy), mainly imputable, respectively, to industrial or agricultural activities. Heavy metal contamination could affect soil microbial diversity thus compromising the functioning of the whole ecosystem. Field and laboratory studies were performed to know the effect of Cr(III) and Cu(II) contamination on functional diversity of the soil microbial community. Soil from Solofrana Valley (Campania) was collected in different sites with increasing levels of Cr contamination, in relation to number of flooding by Solofrana river polluted by sewage of tanning plants, and with different levels of Cu contamination. Functional diversity of microbial community was evaluated by measuring respiratory responses after addition of simple organic substrates to the soil and determining catabolic fingerprinting and catabolic evenness by Simpson‐Yule index. Functional diversity of microbial community showed the lowest values in soil affected by the highest number of flooding, suggesting a negative effect of Cr already observed for genetic diversity (D’Ascoli et al., 2006, Environmental Pollution, 144: 317‐326). Since considered soils showed an opposite trend of Cu contamination, compared to Cr contamination, in order to distinguish the effect of Cr and Cu pollution on functional diversity, laboratory studies were carried out using an unpolluted soil, collected in Solofrana Valley, incubated for two months in standard conditions (25°C, 55% WHC) after addition of Cr or Cu ‐1
sulphate at increasing amounts (10, 50, 100, 500, 1000 mg Cr/Cu kg dry soil). The same soil was also treated with Cr and Cu added simultaneously, at different amounts, to assay possible synergic, additive or antagonistic effects. Data showed that functional diversity of microbial community was influenced by Cr more than by Cu pollution. The negative effect of Cr was reduced when soil was simultaneously treated with Cr and Cu. 22 XIX Congresso S.It.E. Sessione 7, ore 10:20 L’importanza dell’uso di ambienti artificiali nell’ambito degli studi di ecologia di organismi fluviali Fenoglio Stefano1, Bo Tiziano1, Grenna Marco1, López Rodríguez M.J.1, Tierno de Figueroa José Manuel2, Cucco Marco1 1
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DISAV, Università del Piemonte Orientale, Alessandria DBA, Universidad de Granada, Granada, Spagna Gli ambienti fluviali sono sistemi estremamente complessi e dinamici, nei quali spesso può essere difficile realizzare studi sperimentali. Per questo motivo, negli ultimi anni è andato crescendo l’interesse verso l’utilizzo di ‘fiumi artificiali’, nei quali è possibile gestire ed osservare gli organismi in situazioni controllate. Numerosi lavori sono stati realizzati con la finalità di: analizzare le relazioni esistenti tra caratteristiche ambientali e produttività primaria/secondaria; descrivere l’importanza delle condizioni idrologiche sul biota; valutare l’impatto di sostanze tossiche sugli organismi fluviali e altro ancora. Tuttavia, spesso gli ambienti ricreati artificialmente presentano una semplicità troppo elevata e non permettono un’affidabile estrapolazione dei risultati. Molto interessante, al contrario, sembra essere l’impiego di artificial streams per analisi più specifiche. In questo lavoro vengono presentati i risultati di esperimenti condotti in condizioni di laboratorio, inerenti alcune caratteristiche autoecologiche dei Plecotteri. Alcuni studi sono stati rivolti all’analisi dei meccanismi di scelta di microhabitat: è stato rilevato come la presenza di un predatore, come Perla marginata, possa far cambiare la scelta dell’habitat di una potenziale preda (Brachyptera risi) senza avere alcun apparente effetto su un’altra (Amphinemura sulcicollis). Altri studi sono stati rivolti all’analisi della dieta di alcuni Nemouroidea. L’utilizzo di sistemi artificiali ha inoltre permesso di studiare l’importanza delle condizioni luminose per lo sfarfallamento di numerose specie e di ottenere adulti vergini, per studi relativi ai meccanismi di comunicazione intraspecifica ed al mating system. In parallelo, sono in fase di svolgimento esperimenti che indagheranno l’importanza della temperatura sullo sviluppo di uova e ninfe. I dati ottenuti in ambienti artificiali permetteranno di completare il quadro di informazioni relativo ai cicli vitali, alla diapausa ed alla quiescenza. 23 XIX Congresso S.It.E. Presentazioni orali XIX Congresso S.It.E. S1. Dinamiche a lungo termine MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:30, SEMINARIO 8, CHAIR: ROSSETTI GIAMPAOLO The LTER site “Apennines high elevation ecosystems” Parolo Gilberto1, Cutini Maurizio2, Petriccione Bruno3, Rossi Graziano1, Theurillat Jean‐Paul2,4, Tomaselli Marcello5, Stanisci Angela6 1
Dip. di Ecologia del Territorio e degli Ambienti Terrestri, Università di Pavia Dip. di Biologia Ambientale, Università degli Studi di Roma Tre 3
Corpo Fore‐stale dello Stato, Ufficio CONECOFOR, Roma 4
Centre alpien de Phytogéographie, Fondation J.‐M. Aubert, Champex‐Lac, Svizzera 5
Dip. di Biologia Evolutiva e Funzionale, Università di Parma 6
Dip. di Scienze e Tecnologie dell’Ambiente e del Territorio, Università del Molise, Pesche (Isernia) 2
The site has joined LTER‐Italy in 2007 and consists of “orographic islands” of alpine tundra in central Mediterranean basin, along the Apennines chain, where many endemic and rare taxa occur. This species pool is critically endangered by climate warming, as reported in several studies (Petriccione 1995, Petriccione et al. 1996, 1998, Grabherr et al. 2000, I.P.C.C. 2001, 2007, Pauli et al. 2001, Petriccione 2001, 2005, Rossi et al. 2004, 2006, Stanisci et al. 2005, 2006). The permanent plots includes four research stations of the GLORIA network, two research stations of the CLIMECO network and further two ecological research stations monitored in central Apennines (Theurillat et al. 2006, 2007). The monitoring activities regard air and soil temperatures, rainfalls, analysis of historical series of climatic data, snow cover and analysis of snow pack (Freppaz et al. 2007), presence, distribution and dynamics of relict permafrost, dynamics of soil organic matter, gaseous emissions by soil (Basili et al. 2007). Vegetation monitoring is done through phytosociological releves, abundance and coverage estimation of the vascular flora at fine scale along elevation and horizontal gradients (by grids), digital vegetation mapping, population analysis of some most sensitive species to global warming. In central Apennines high elevations, soil yearly mean temperature since 2001 showed a mean increase of 0,08°C per year. Since 1993, in the alpine tundra we have recorded: 10‐20% change in species composition, increase coverage values of drought‐ and stress‐
tolerant species and decrease of coverage values of microtherm species. Moreover, since 2001, in GLORIA central Apennines sites the eastern directions are affected by the coming of sub‐alpine species from below and the disappearance of some alpine species. In Northern Apennines since 1999 a decrease of snow cover and clear degeneration processes were observed in chionophiles species (Rossi et al. 2004, 2008). Prospettive per un approccio di ricerca integrata per la conservazione della biodiversità nelle Alpi che si trasformano Pedrini Paolo1, Girardello Marco2 1
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Museo Tridentino di Scienze Naturali, Sezione Zoologia dei Vertebrati, Trento Centre for Ecology and Hydrology, Crowmarsh Gifford, Wallingford, Oxfordshire, UK I cambiamenti climatici e ambientali, che stanno accelerando i processi di estinzione e redistribuzione di specie animali e vegetali, impongono l’urgenza di possedere conoscenze scientifiche sulla biodiversità e i fattori che la regolano a livello globale, regionale e locale. Nella presente comunicazione viene descritta l’attività di studio condotta in provincia di Trento dal Museo Tridentino di Scienze Naturali, che ha portato alla realizzazione di specifiche banche dati sulla distribuzione di tutte le specie di vertebrati (pesci esclusi). Le banche dati sono oggi utilizzate in un ambito di ricerca ecologica applicata alla gestione territoriale, e nello specifico, hanno contribuito a individuare le aree ad alta priorità di conservazione (Rete Natura 2000). I molti studi condotti in un precedente progetto BIODIVERSITA’ (Fondo di ricerca PAT, 2001‐05) hanno dimostrato come esse possano fornire indicazioni per indirizzare le azioni di conservazione della biodiversità locale e alpina. La continua richiesta di conoscenze impone di proseguire in tale sforzo, espandendo però il programma di ricerca adottando un approccio integrato, basato sull’utilizzo dei dati distributivi in combinazione con studi specifici sul campo e tecniche avanzate di analisi. Obiettivo è di rispondere ai problemi più pressanti di conservazione e fornire supporto tecnico alle decisioni mirate a conservare la biodiversità, in una prospettiva di sviluppo sostenibile del 27 XIX Congresso S.It.E. territorio. Viene quindi illustrata, con alcuni esempi, una proposta di strategia di “Ricerca integrata per la conservazione delle Alpi che si trasformano”, finalizzata a dare risposte ai problemi di conservazione a livello alpino in relazione ai cambiamenti ambientali che stanno avvenendo su scala locale e globale. Con tale strategia ci si propone di identificare i processi che stanno portando a una riduzione della biodiversità nelle Alpi e di predirne i futuri declini. Inter­ and intra­specific determinants of abundance in birds migrating across the Italian Alps Tenan Simone1, Girardello Marco2, Pedrini Paolo2, Spina Fernando3 1
Museo Tridentino di Scienze Naturali, Sezione Zoologia dei Vertebrati, Trento Centre for Ecology and Hydrology,Crowmarsh Gifford, Wallingford, Oxfordshire, UK 3
Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale, Ozzano dell'Emilia (BO) 2
Understanding the determinants of species abundance patterns is central to the development of predictive conservation science. However, uncertainty remains about the extent to which biological and environmental mechanisms are responsible for driving these abundance patterns. The present study aims to simultaneously determine the role of both intrinsic species traits and extrinsic site traits in the abundance of birds migrating across the Italian section of the Alps during the post‐nuptial phase. We employed a large data set consisting of more than 115 000 individuals of 17 intra‐
Palearctic species ringed in the course of a standardized mist‐netting monitoring scheme named Progetto Alpi. The data were analyzed using Generalized Linear Mixed Models (GLMM) with crossed random effects. This technique is well suited to the analysis of species abundance data, as it allows one to partition the variance of the dataset into appropriate units whilst controlling for the unwanted effects of pseudoreplication. The results indicate that both environmental and biological factors are important in determining bird abundance. Implications for migrant conservation are discussed. Modificazioni meteo­climatiche e loro impatto sulla qualità dell’acqua del Lago Trasimeno nell’ultimo cinquantennio* Ludovisi Alessandro, Gaino Elda Dipartimento di Biologia Cellulare e Ambientale, Università degli Studi di Perugia Numerosi ecosistemi lacustri poco profondi stanno evidenziando, negli ultimi decenni, modificazioni direttamente o indirettamente riconducibili ai cambiamenti climatici in atto su scala globale. Il presente contributo illustra i risultati dell’analisi di serie storiche di alcune variabili meteo‐climatiche e di qualità dell’acqua acquisite nell’ultimo cinquantennio nel bacino del Lago Trasimeno, lago poco profondo soggetto a sensibili fluttuazioni nel livello delle acque. L’analisi mostra il significativo aumento, in termini medi annuali, delle temperature massime e minime dell’aria (~+1°C), della temperatura superficiale dell’acqua (~+1°C) e dell’irraggiamento solare (~+2%) e una significativa riduzione della piovosità (~‐100 mm), prevalentemente realizzatisi nell’ultimo ventennio. L’analisi dei dati a scala mensile indica che le variazioni più significative hanno interessato specifici periodi dell’anno, il che ha determinato una modificazione sensibile della progressione stagionale. Le conseguenti alterazioni dei bilanci termico e idrico hanno causato una progressiva riduzione del livello idrometrico e l’abbattimento del ricambio idrico. In tale contingenza, si è registrato il progressivo accumulo di ‐1
soluti (3.5 106 Kg anno ), solo parzialmente imputabile all’apporto meteorico, e la significativa diminuzione della trasparenza delle acque, pure in assenza di cambiamenti apprezzabili nello stato trofico lacustre. La riduzione della trasparenza è piuttosto riconducibile all’incremento della frazione inorganica di solidi sospesi erosa dal sedimento superficiale, in accordo con le previsioni di modelli di risospensione/deposizione in acque poco profonde. In aggiunta, l’analisi dei dati evidenzia un aumento dell’alcalinità, coerente con quanto atteso per sistemi carbonatici in risposta all’incremento della concentrazione di CO2 nell’atmosfera. *Studio finanziato con fondi F.I.S.R nell’ambito del progetto M.I.C.E.N.A. 28 XIX Congresso S.It.E. The zooplankton of the middle reach of the Po River: a summary of existing studies and results from new sampling campaigns Bertani Isabella, Ferrari Ireneo, Rossetti Giampaolo Department of Environmental Sciences, University of Parma A growing number of studies have focused on the mechanisms influencing the development of zooplankton communities in large rivers, but factors regulating their spatial and temporal occurrence are still incompletely understood. In particular, hydrological regime and downstream transport play a critical role, and several investigations emphasized the importance of water residence time for the development of riverine zooplankton, which is usually dominated by small, fast‐
reproducing organisms like rotifers. On the contrary, the role of biotic interactions has only occasionally been addressed, although it is well known that such interactions gain importance at low flow rates. The first studies on zooplankton in the middle reach of the Po River date back to the 1970s, when the construction of a nuclear power plant near Isola Serafini stimulated a series of investigations on the river water quality in that area. Later on, further research was performed to assess the influence of abiotic and biotic constraints on the temporal fluctuations of zooplankton abundance and diversity. In particular, here we report the results of a study carried out in summer 2005 near Viadana to investigate the short‐term evolution of the zooplankton community at low discharge; in addition, we present preliminary data from ongoing samplings made at fortnightly intervals at the same sampling station. A strong negative relationship was found between river discharge and zooplankton density. Nevertheless, even a short period of low flow rates is enough to allow the development of an extremely abundant assemblage, largely dominated by rotifers. Under those conditions, community diversity and evenness appear to be mainly affected by biotic constraints, like the significant occurrence of an efficient predator. Thus the hydrological regime seems to determine the switch from physical features to biotic interactions as the main factor governing the structure of the riverine zooplankton community. Alterazioni idrologiche del fiume Adige Bruno Maria Cristina1, Maiolini Bruno1, Zolezzi Guido2, Siviglia Annunziato2 1
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Fondazione E. Mach, Centro Ricerca e Innovazione IASMA, Area Ambiente, S. Michele all’Adige (TN) Dipartimento di ingegneria Civile e Ambientale, Università degli Studi di Trento Le alterazioni idrologiche rappresentano una delle principali minacce per l’integrità e la funzionalità degli ecosistemi fluviali. Il metodo RVA (Range of Variability Approach), computato utilizzando il software open source IHA7 (Indicators of Hydrological Alteration ver. 7.0) confronta le caratteristiche del regime idrologico prima e dopo l’instaurarsi di un’impatto che ha causato alterazioni idrologiche, tramite l’analisi della variabilità interannuale di 33 parametri idrologici che descrivono i cinque fondamentali attributi del regime idrologico con significatività ecologica: ampiezza, stagionalità, frequenza, durata e tasso di cambiamento della portata. Con tali attributi infatti è possibile definire uno schema esaustivo delle modalità con cui la variabilità della portata influenza gli organismi acquatici e le comunità. Le serie storiche di portate giornaliere del fiume Adige registrate a Trento dal 1923 al 2008 sono state analizzate con tale approccio. Poiché l’85% delle dighe del bacino dell’Adige sono state costruite nel periodo 1950‐1960, è stato considerato come pre‐impatto il periodo 1923‐1950, e come post‐impatto il periodo 1960‐2006. I risultati indicano che nel periodo post‐impatto si è verificato un progressivo appiattimento dell’idrogramma annuale, con riduzione delle variazioni stagionali: riduzione dei picchi estivi da scioglimento glacio‐nivale dovuto allo stoccaggio dei bacini, aumento della portata invernale dovuta ai rilasci delle acque turbinate, laminazione delle piene, con portate molto più basse di durata giornaliera (corrispondenti ai minimi notturni, o ai weekend quando la produzione idroelettrica è ferma), eventi di magra più frequenti, ma di più breve durata in quanto corrispondono ai periodi giornalieri di non‐turbinamento. Infine, il tasso di aumento e di diminuzione del flusso sono aumentati, e corrispondono all’inizio e alla fine dei rilasci dalle centrali, ovvero alle onde di hydropeaking. 29 XIX Congresso S.It.E. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 11:45­12:45, AUDITORIUM, CHAIR: SALMASO NICO Assessing the recovery from changes induced by the development of a charophyte in a mountain lake Rossetti Giampaolo, Bertani Isabella, Ferrari Ireneo, Viaroli Pierluigi Department of Environmental Sciences, University of Parma Lake Scuro Parmense (1527 m a.s.l., maximum depth 9.3 m) is a small oligotrophic, dimictic lake located in the Northern Apennines (Italy). Limnological studies have started since 1986 to assess the interannual variability in hydrochemical features and the seasonal evolution of zooplankton. In 2007 the lake was established as an LTER site. In 2003, a year characterized by long summer heat‐waves and scarce precipitation, the lake underwent a strong reduction in the water volume, and the presence of charophytes was observed for the first time. The concentration of inorganic nutrients in the water column was very low during the growth phase of the macroalgal stand, and markedly increased at the end of the vegetative cycle. Oxygen oversaturation frequently occurred along all the water column in summer; a deficit of dissolved oxygen was found during the autumn overturn, probably due to decomposition of decaying macroalgae. The nutrient depletion caused a strong depression in the summer productivity of phytoplankton and, as a consequence, in the density of the zooplankton. Differences in the life cycles of dominant zooplankton species were also seen when compared to previous years. The surveys carried out in the last two years revealed a substantial recovery of trophic pathways in the pelagic system, accompanied by the complete disappearance of the charophyte in 2007 and its limited presence in 2008. Nevertheless, some “anomalies” in the hydrochemical characteristics and in the structure of the zooplankton community are still appreciable. These results show the occurrence of reversible states controlled by benthic vegetation, whose development is probably favoured by high temperatures and a reduction in water level. A shift toward a greater importance of benthic processes can therefore be viewed as a possible future scenario for small mountain lakes as a result of global warming and climate change, with strong impacts on the ecological functions of these aquatic systems. Dinamica di popolazione di Daphnia longispina (Cladocera: Crustacea) in due laghi appenninici: analisi di serie di dati di lungo termine Bonaglia Stefano, Bertani Isabella, Rossetti Giampaolo Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Parma Questo studio si propone di comparare le popolazioni di Daphnia longispina in due bacini lacustri dell’Appennino settentrionale, il Lago Scuro Parmense e il Lago Santo Parmense, oggetto di studi idrobiologici di lungo termine e siti del network LTER‐Italia. Questo cladocero, per la posizione centrale che occupa nelle reti trofiche relativamente semplici che caratterizzano i laghi di montagna, può essere considerato un organismo modello per lo studio delle interazioni trofiche nel comparto pelagico e dell’impatto della predazione da pesci sullo zooplancton. In particolare, sono stati analizzati parametri demografici, riproduttivi e biometrici delle popolazioni di D. longispina; la dinamica stagionale di questa specie è stata esaminata in rapporto agli andamenti di abbondanza di altri taxa dominanti. Le serie di dati limnologici raccolti nei due laghi a partire dalla metà del secolo scorso hanno messo in luce notevoli differenze interannuali nei cicli stagionali delle due popolazioni. Nel Lago Santo si è di fronte ad un’inversione di dominanza nel comparto a cladoceri: dai primi anni ‘90 si è assistito ad un graduale aumento delle densità di Bosmina longirostris e ad una concomitante diminuzione di D. longispina; è da segnalare inoltre un aumento significativo delle densità di rotiferi dal 1991 ad oggi. Sebbene shift della comunità zooplanctonica verso una maggior incidenza della componente a microfiltratori siano considerati un segnale precoce di evoluzione del sistema verso un maggior grado di trofia, non si può escludere che la contrazione numerica di D. longispina osservata in anni recenti sia legata ad una più intensa predazione da parte di pesci planctivori, in particolare della scardola. Nel Lago Scuro, dove è occasionale la presenza di pesci, le abbondanze di D. longispina riscontrate nelle ultime campagne di campionamento sono in linea con gli anni pregressi e le dimensioni medie sono significativamente superiori a quelle rinvenute nel Lago Santo. 30 XIX Congresso S.It.E. Investigare lo stato di salute di un ecosistema: il caso del Lago Scuro Parmense Bondavalli Cristina, Rossetti Giampaolo, Bodini Antonio Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma Le serie di dati di lungo termine sono unanimemente considerate lo strumento elettivo per valutare l’evoluzione dei sistemi naturali e in questa prospettiva le ricerche ecologiche di lungo termine rappresentano un approccio di primaria importanza per l’analisi della “baseline variability” degli ecosistemi, per lo studio della stabilità e della resilienza di sistemi soggetti a diverse intensità di disturbo, per la definizione di indicatori ambientali quanto più sensibili e specifici. In questo studio si sono utilizzati gli strumenti della network analysis per verificare l’efficacia degli indicatori di sintesi, proposti e adottati da questa metodologia, nell’identificare i primi segni di stress in un ecosistema, un tema chiave per la conservazione dei sistemi naturali. Uno dei siti della Rete Italiana di Ricerca Ecologica a Lungo Termine (LTER‐Italia) è rappresentato dal Lago Scuro Parmense, un piccolo lago di origine glaciale per il quale sono disponibili serie di dati raccolti nel 1986, poi, ininterrottamente dal 1989 al 1994 e poi ancora negli anni 1998, 2003, 2007 e 2008. Utilizzando il database in nostro possesso, abbiamo schematicamente rappresentato il sistema come una serie di comparti collegati da flussi di materia o energia. Sono stati costruiti 33 modelli rappresentativi degli 11 anni per cui si disponeva di dati (tra il 1986 e il 2008) e delle tre stagioni caratterizzanti la fase di acque aperte del lago (i due periodi di piena circolazione primaverile ed autunnale e la fase di stratificazione termica estiva) utilizzando il software WAND. Molte proprietà dei sistemi cambiano in situazioni di stress; nel nostro caso, il database di cui disponiamo ci ha suggerito di concentrarci solo su alcuni attributi che il software è in grado di stimare, quali l’efficienza trofica, la funzione di riciclo e l’attività globale del sistema (questa ultima caratterizzata attraverso la taglia e il livello di organizzazione del sistema). Dinamiche pluriennali di Daphnia sp. nel Lago d’Iseo Leoni Barbara, Garibaldi Letizia Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio, Università di Milano‐Bicocca Studi pluriennali sulla comunità zooplanctonica del Lago d’Iseo evidenziano notevoli oscillazioni delle densità (ind/l) che caratterizzano le popolazioni presenti nel lago in differenti anni, in particolare a carico dei Cladoceri. I dati di densità e di fertilità di Daphnia sp., il genere più rappresentativo dei Cladoceri dell’Iseo, a partire dal 2001 fino al 2005, sono stati analizzati alla luce di una recente pubblicazione (Bettinetti et al., 2008) dove si discute come i ghiacciai possano essere una potenziale fonte secondaria di inquinamento per sostanze xenobiotiche, per esempio DDT e i suoi metaboliti. Quest ultimi, osservati in concentrazioni rilevati nei tessuti dei molluschi del lago d’Iseo, potrebbero essere stati trasportati ai laghi grazie alle acque di discioglimento glaciale e di ruscellamento e avere determinato effetti negativi su alcune componeti biologiche del lago. 31 XIX Congresso S.It.E. S2. Pattern spaziali e processi ecologici MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:30, AUDITORIUM, CHAIR: SCHIRPKE UTA Why intraspecific interactions are so rare? A comparison between terrestrial and aquatic environments Bonanomi Giuliano1, Incerti Guido2, Capodilupo Manuela1, Mazzoleni Stefano1 1
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Dipartimento di Arboricoltura, Botanica e Patologia Vegetale, Università di Napoli Federico II, Portici (NA) Dipartimento di Scienze della Vita, Università di Trieste An extensive review of facilitative interactions in higher plants (n=1554) and sessile aquatic organisms (n=130) is presented. The work is aimed to assess the species‐specificity of positive interactions, its occurrence in different growth forms, and the causes of intraspecific facilitation rarity. Self facilitation is reported to be very rare in terrestrial vegetation, but not in aquatic ecosystems. Four hypotheses for the observed patterns are considered and critically evaluated. Differences in the research effort, a higher competition level between conspecific, and the prevalence of non‐facilitated regeneration niche for nurse species, do not seem adequate explanations. On the other hand, a higher incidence in terrestrial plants, compared to aquatic organisms, of both negative feedback and Janzen‐Connell distribution is reported. This suggests that the propensity to create unsuitable conditions for conspecific recruitment is the most plausible explanation for the rarity of intraspecific facilitation in terrestrial plants. Integrating natural processes into ecosystem restoration: from the population to the landscape level Zerbe Stefan Faculty of Science and Technology, Free University of Bolzano Throughout the world, the restoration of ecosystems and their related services for humans has become a major task for sustainable land use and landscape development in the 21st century. One of the major research foci within restoration ecology are ecological processes in natural and degraded ecosystems and their utilisation for practical restoration and landscape management. As still many restoration projects on different scales are carried out in practice after a trial‐and‐
error principle, the knowledge of natural ecological processes and ecosystem function can make ecosystem restoration more effective and aim‐orientated. Additionally, the integration of natural processes into practice of ecosystem restoration can considerably decrease the restoration costs. In this study, examples from Central Europe and Central Asia are given for ecological processes from the population and ecosystem to the landscape level and what we can learn from those for ecosystem restoration: (1) As, due to historical land use, anthropogenic forests are covering large areas in Central Europe and forestry is one of the main land uses, natural regeneration of tree species is investigated, in particular in coniferous monocultures. It turns out that in many of these monocultures (in particular afforestations with Pinus sylvestris), the natural tree rejuvenation is already developing towards mixed broad‐leaved forests. (2) A second example shows how formerly degraded mires in NE Germany develop after rewetting. The restoration measures within a mire restoration program enhance natural vegetation and habitat development and potential peat accumulation. (3) With a third example, Central Asian floodplains and the restoration of their services in continantal‐arid environments are taken into account. Investigations of the Tarim river floodplain in Xinjiang, NW China reveal the necessity of natural river dynamics for the development of diverse floodplain ecosystems. It is concluded that a crucial basis for ecosystem restoration is a sound knowledge of the ecosystem processes and functions. 32 XIX Congresso S.It.E. Tipologia dello spazio alpino mediante indicatori della struttura territoriale Pecher Caroline1, Tasser Erich1, Tappeiner Ulrike1,2 1
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Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria L’area di cooperazione del Programma Spazio Alpino è caratterizzata da topografia eterogenea e da clima, uso e copertura del suolo che variano di regione in regione. L’interpretazione delle analisi ambientali di solito si effettua in base alle condizioni prevalenti nella zona di indagine. Per questo le analisi ambientali sull’intero arco alpino possono risultare di difficile interpretazione. L’obiettivo di questa ricerca era l’identificazione di regioni con strutture territoriali simili per l’area di cooperazione citata. A tal fine è stata selezionata una serie di indicatori GIS sugli aspetti topografici, composizione e pattern del paesaggio e accessibilità stradale. Per ottenere informazioni più dettagliate possibile sono state effettuate principalmente analisi a livello municipale. Poiché gli indicatori ambientali sono di più facile interpretazione, riferendosi ad aree ecologicamente uniformi, è stata applicata una combinazione di aree municipali ed aree di riferimento ecologicamente uniformi. La tipologia dello spazio alpino è stata determinata applicando un’analisi delle componenti principali (ACP), e si è scelta la rotazione Varimax per ottenere assi ortogonali e senza correlazione. I risultati della ACP rivelano una distinzione chiara tra regioni alpine con strutture territoriali simili. Ad esempio, regioni con un elevato grado di naturalità si estendono lungo l’intero arco alpino, tranne nel caso delle grandi valli alpine o dei grandi bacini, ma anche alcune regioni che affacciano sul Mediterraneo e sull’Adriatico hanno alti valori naturali. Le regioni remote invece sono situate in genere nei grandi massicci montuosi, lungo il confine orientale dell’Austria ed anche in Francia, che ha una struttura centralizzata. Le somiglianze tra queste regioni prescindono dai confini regionali o nazionali. L’applicazione di regioni a struttura territoriale simile può migliorare sia l’approccio metodologico sia l’interpretazione dei risultati nelle analisi ambientali. L'aspetto del paesaggio alpino tra ubicazione naturale e storia dell’uso del suolo Tasser Erich1, Schreiner Kerstin1, Tappeiner Ulrike1,2 1
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Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria L’aspetto attuale del nostro paesaggio è un’istantanea di un processo evolutivo che viene influenzato da diversi fattori di ubicazione e uso del suolo, anche se purtroppo si constata tuttora la mancanza di conoscenze concrete sull'importanza di tali fattori. Ciò dipende in parte dal fatto che i metodi di rilevazione e di valutazione differiscono tra loro e non permettono quindi un confronto diretto tra i risultati. Analizzando l’esempio di 12 regioni dell’arco alpino che presentavano condizioni socio‐economiche fortemente divergenti tra loro, è stato possibile determinare i fattori più significativi e classificarli in base alla loro importanza. I risultati dimostrano che negli ultimi 150‐200 anni si sono verificati cambiamenti. Come risulta chiaro dall'esempio delle 5 regioni italiane (area montuosa dell'Alto Adige, Bassa Atesina, Carnia, Belluno, area montuosa del Trentino), il ruolo fondamentale in questo processo è stato svolto non tanto dalle condizioni di base nazionali, quanto piuttosto da quelle regionali. Anche le differenze nelle condizioni di ubicazione comportano ulteriori divergenze di sviluppo. Se le condizioni generali socio‐economiche sono buone, nelle zone più favorevoli il paesaggio si sviluppa in modo intensivo e monotono. Nel caso in cui le condizioni generali peggiorano, si assiste ovunque a un’estensivizzazione, in particolare quando assume maggiore importanza l’utilizzo delle superfici rispetto a quello dei prodotti (esempio Innsbruck Land). Il paesaggio diventa più ricco di elementi strutturali e più diversificato, ma nelle aree favorevoli cresce anche l’espansione urbana. Se le condizioni peggiorano ulteriormente (esempio Carnia e Belluno), l’agricoltura si ritira su larga scala e il paesaggio culturale subisce un sempre maggiore rimboschimento perdendo varietà, cosicché preziosi elementi paesaggistici vanno a scomparire. L’acquisizione di queste conoscenze può senza dubbio servire da base per i futuri sviluppi decisionali sostenibili. Trasformazione del paesaggio forestale nell'area del Parco di Paneveggio Ciolli Marco, Tattoni Clara Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale, Università degli Studi di Trento In questo lavoro, la variazione del paesaggio forestale nell'area del Parco di Paneveggio‐Pale di S. Martino (Trentino) è stata analizzata su un periodo di 150 anni basandosi su due mappe storiche (1859 e 1936) ed una serie multitemporale di 33 XIX Congresso S.It.E. fotografie aeree ed ortofoto (dal 1945 al 2006). Tramite analisi GIS, si è quantificato l'incremento della superficie boscata ed i macroscopici cambiamenti del paesaggio avvenuti in seguito a profonde trasformazioni socio‐economiche che si possono semplificare in un progressivo abbandono delle attività agro silvo pastorali tradizionali. La ricostruzione dell'evoluzione della foresta nel tempo evidenzia la progressiva scomparsa di zone aperte e l'affermarsi di una copertura continua e meno frammentata che è stata misurata anche tramite alcuni indici di analisi del paesaggio. L'avanzamento del bosco comporta una riduzione degli ecotoni in generale e di alcuni habitat in particolare con conseguente perdita di biodiversità. Il trend di incremento della copertura forestale individuato su 150 anni di analisi permette di formulare delle ipotesi e proporre degli scenari che indicano per il prossimo futuro il rischio di scomparsa di alcuni habitat tra cui alcuni individuati come prioritari dalla rete Natura 2000 ed altri le cui peculiarità paesaggistiche sono fortemente legate alle tradizioni del territorio. Lo studio delle dinamiche ecologiche nel tempo aumenta la conoscenza del territorio e può essere d'aiuto nell'individuare misure di conservazione ed interventi di gestione mirati. Uno strumento per la valutazione del valore agro­ecologico della pianura lombarda Maggi Marta1, Graci Giancarlo4, Gomarasca Stefano2, Pileri Paolo1, Boschetti Mirco3, Bocchi Stefano4, Rampa Anna5 1
DIAP, Politecnico di Milano Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Milano 3
IREA, CNR 4
DIProVe, Università degli Studi di Milano 5
DG Qualità Ambiente, Regione Lombardia 2
L’attuale scenario in cui si formano le politiche ambientali della Regione Lombardia necessita di uno strumento di supporto alla pianificazione degli assetti agro‐ecologici per meglio indirizzare politiche generali e locali. Il presente progetto, finanziato dalla DG Qualità dell’Ambiente, ha quindi l’obiettivo di ottenere dalle informazioni geografiche degli usi e coperture dei suoli (DUSAF2) uno strumento che rappresenti mediante un set di indicatori ambientali il valore agro‐
ecologico attuale e potenziale del territorio di pianura. Tale strumento informativo è stato sviluppato mediante un approccio gerarchico a tre livelli che consente di stimare il valore ecologico del territorio secondo gradi crescenti di dettaglio. Si è iniziato stimando il valore ecologico di base dell’area di studio con l’analisi combinata di tre indicatori descrittivi di struttura, composizione e funzione ecologica delle singole patch. Tale analisi ha consentito di effettuare una prima discriminazione a livello spaziale dello stato agro‐ecologico del territorio. L’analisi si sviluppa poi in un 2° livello mediante indicatori tematici mirati ad indagare lo stato agro‐ecologico delle coperture da diversi punti di vista. Il 3° livello gerarchico di analisi consente infine di ottenere una sintesi delle informazioni precedenti per definire il valore ecologico complessivo del territorio analizzato. La comunicazione vuole mostrare la struttura del progetto e presentare gli indicatori selezionati per i differenti livelli e discutere i risultati delle analisi di 1° livello. Il lavoro mostra la formalizzazione dei primi tre indicatori scelti, ovvero biopermeabilità, multifunzionalità ecologica e diversità, ne analizza il significato e discute potenzialità e limiti. Infine, viene mostrato un approccio basato sul principio dell’addizione del colore come metodo per sintetizzare i tre indicatori in un unico valore in grado di rappresentare la distribuzione spaziale delle diverse valenze agro‐
ecologiche. MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 16:00­17:45, AUDITORIUM, CHAIR: MORETTI MARCO La distribuzione della temperatura in una valle alpina in funzione della vegetazione e della morfologia Bertoldi Giacomo1, Notarnicola Claudia2, Leitinger Georg1,3, Tasser Erich1, Tappeiner Ulrike1,3 1
Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Istituto per il Telerilevamento Applicato, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) 3
Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria 2
Il lavoro si innesta in un’attività il cui scopo principale è la stima di parametri biofisici in ambienti dalla composizione e struttura complessa come quello alpino, dove la topografia è tormentata e le classi dell’uso del suolo mostrano forti variazioni, anche su piccola scala. La temperatura della superficie (Ts) è una grandezza che presenta il vantaggio di essere facilmente ricavabile da immagini satellitari e che può dare indicazioni sullo stato fisiologico e le caratteristiche termiche 34 XIX Congresso S.It.E. della vegetazione presente. Negli ambienti montani, la distribuzione di Ts è controllata dalle complesse interazioni che esistono tra topografia, radiazione solare incidente, processi atmosferici, condizioni di umidità del terreno, oltre che dall’uso del suolo e dalle caratteristiche della vegetazione. In questo lavoro la distribuzione spaziale di Ts ottenuta da una immagine termica Landsat per la valle di Stubai, in Austria, viene analizzata in funzione delle varie classi di uso del suolo presenti, al fine di evidenziare le caratteristiche termiche dei singoli habitats. Per distinguere l’importanza relativa dei singoli fattori di controllo ambientale, la mappa di Ts viene confrontata con l’outptut del modello di bilancio energetico GEOtop. Per le condizioni climatiche considerate, il maggiore fattore che controlla Ts risulta essere la radiazione solare incidente, seguito dall’uso del suolo. La distribuzione di Ts rispetto alla quota non segue l’andamento della temperatura dell’aria (Ta), ma mostra marcate differenze a seconda della tipologia della vegetazione. Mentre la vegetazione arborea a bassa quota segue l’andamento di Ta, gli habitats di alta quota caratterizzati da vegetazione a cuscino mostrano valori elevati di Ts. I risultati ottenuti mostrano come la vegetazione alpina di alta quota abbia la capacità di modificare il microclima con effetti non solo alla scala locale, ma anche alla scala del paesaggio. Plant­soil negative feedbacks and the formation of Janzen­Connell recruitment patterns Mari Lorenzo1, Bonanomi Giuliano2, Gatto Marino1, Giannino Francesco3, Mazzoleni Stefano2, Casagrandi Renato1 1
Dipartimento di Elettronica e Informazione, Politecnico di Milano Dipartimento di Arboricoltura, Botanica e Patologia Vegetale, Università degli Studi di Napoli Federico II, Portici (NA) 3
Dipartimento di Ingegneria Agraria e Agronomia del Territorio, Università degli Studi di Napoli Federico II 2
Seed dispersal is a crucial trait in the life history of terrestrial plants. Parent plants can promote the fitness of their far‐
dispersing propagules by creating an inhospitable environment in the proximity of the seed source. Key to this process is the release of autotoxic compounds during the decomposition of senescent plant material, which leads to the establishment of the so‐called plant‐soil negative feedbacks. Increasing experimental evidence show that plant‐soil negative feedbacks are plausible drivers for the formation of hump‐shaped Janzen‐Connell (J‐C) recruitment patterns. Such patterns represent an important spacing mechanism in terrestrial ecosystems, being thus involved in the processes that maintain and promote biodiversity. Here we propose a spatially explicit model to describe the effects of plant‐soil negative feedbacks exclusively due to autotoxicity in an ideal single‐species forest. We calibrate the model with experimental and literature data and discuss the possible emerging vegetation patterns. We specifically derive the ecological conditions that lead to the formation of J‐C patterns and find that the density of adult plants is crucial to such outcome. The model predicts in fact that the occurrence of J‐C patterns should be more frequent in forests characterized by intermediate plant density. This observation is in good accordance with experimental evidence drawn from a thorough literature review. Stima dell’indice di copertura fogliare (LAI) in prati e pascoli alpini mediante l’analisi di dati satellitari MODIS Pasolli Luca1,2, Notarnicola Claudia1, Bruzzone Lorenzo2, Zebisch Marc1 1
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Istituto di Telerilevamento Applicato, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Dipartimento di Ingegneria e Scienza dell’Informazione, Università degli Studi di Trento Il telerilevamento satellitare rappresenta un’importante fonte di informazione per l’analisi e il monitoraggio di differenti tipologie di ecosistema sia nel dominio spaziale che in quello temporale. A questo proposito, un ruolo di particolare interesse è svolto dal sensore multispettrale MODIS a bordo dei satelliti Aqua e Terra, in grado di fornire immagini dell’area di interesse con frequenza giornaliera. Dall’elaborazione di questi dati è possibile ottenere importanti indicatori sullo stato di crescita e salute della vegetazione, quali ad esempio l’indice di copertura fogliare (noto anche come Leaf Area Index o LAI). Questo lavoro si inserisce in questo contesto, in quanto ha come obiettivo 1) lo sviluppo di un algoritmo per la generazione, a partire dal dato MODIS, di mappe di LAI relative a prati e pascoli in ambiente alpino e 2) l’applicazione di questo algoritmo a serie temporali di dati relative agli ultimi 8 anni. Due sono i principali vantaggi dell’algoritmo proposto rispetto ad altri presenti in letteratura: l’elevata risoluzione spaziale (250 metri), la massima raggiungibile con il sensore MODIS, e la taratura specifica sulle caratteristiche e dinamiche tipiche dei prati e pascoli dell’ambiente alpino. Queste caratteristiche rendono questo algoritmo particolarmente adatto all’analisi distribuita nello spazio e nel tempo degli effetti dei cambiamenti climatici e dell’attività dell’uomo in ambiente alpino. 35 XIX Congresso S.It.E. Land cover and landscape patterns change in hay meadows and implications for plant diversity and productivity in the Alps Monteiro Antonio T.1, Fava Francesco1,2, Parolo Gilberto3, Hiltbrunner Erika4, Gusmeroli Fausto 5, Della Marianna Giampaolo5, Bocchi Stefano1 1
Geolab, Department of Crop Science, University of Milan LTDA, Department of Environmental Science, University of Milan‐Bicocca 3
Department of Ecologia del Territorio, University of Pavia 4
Institute of Botany, University of Basel, Switzerland 5
Fondazione Fojanini di Studi Superiori, Sondrio 2
Land cover/land use dynamics are main contributors for alterations in structure and function of ecosystems in Alpine regions and biodiversity, one of the key ecosystems strongly affected. In Valtellina Valley (Italy, Southern Alps) for the hay meadows landscape, different photogrammetric and remote sensing techniques have been applied in order to characterize land cover dynamics, landscape patterns and estimate grassland productivity. A botanical survey was executed to assess plant diversity and contribute to understand how plant diversity is related with land cover and landscape patterns change, as well as grassland productivity. In GIS environment, land cover mapping and land cover change detection were executed using the information provided by two orthorectified aerial photos for the years 1980 and 2000. At local level, in landscape pattern analysis environment and using the bi‐temporal land cover maps, landscape patterns analysis were performed for 34 field plots at three spatial extents (125, 250 and 500 m). Plant diversity indices (species richness, diversity and evenness) for the 34 plots were estimated through the data collected in a botanical survey ‐2
before first hay cut (May 2006). Gross Primary Production (GPP) (KgC*m ) at regional scale has been produced by assimilating MODIS satellite data into light Use Efficiency ecological model. First results underline the loss of meadows habitat and GPP by human induced activities; at local level, plant diversity respond negatively to land cover change and loss of landscape heterogeneity. Remote Sensing and GIS show great potentialities in the assessment and monitoring of hay meadows ecosystem. Implications of land­use/cover change for runoff formation in small Alpine catchments Leitinger Georg1,2, Tasser Erich1, Newesely Christian2, Tappeiner Ulrike1,2 1
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Institute for Alpine Environment, European Academy Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria Dominant runoff processes (DRPs) differ for convective and dynamic rainfall events and the knowledge of runoff formation for distinct hydrological units becomes increasingly important for process‐based rainfall‐runoff models. Especially in small‐scale alpine catchments surface runoff and its contribution to mountain torrent runoff is frequently underestimated. Alpine ecosystems are faced with a rapid shift in vegetation patterns due to climate and also land‐use change, which alters hydrological behavior in short timescales, even within a season. In a study in the Eastern Alps, Stubai Valley, Austria, surface runoff was investigated by using a rain simulator and accompanying soil water content and soil water tension measurements in different soil depths. Additionally, soil type, soil physical properties and phytomass were assessed. Analyzing more than 80 sprinkler experiments revealed significantly different surface runoff coefficients for different land‐use / land‐cover types. Moreover, managed areas revealed a clear seasonal variability of surface runoff. The results infer the necessity to consider intensity, duration and date of management when quantifying surface runoff. In other words, as surface runoff reaches the catchment outlet very quickly, water levels will raise much more than for very similar conditions at another date of the season. While almost no surface runoff occurred on abandoned areas, pastures showed high seasonal variability with surface runoff coefficients between 0% and 25%. The results are linked to land‐cover type and soil physical properties, among which bulk density and resulting infiltration rates turned out to be most decisive. Statistical analyses of different years of measurements provide further insight about factors which determine surface runoff formation: pre‐event soil moisture and a memory effect of soil moisture states seem to have an influence on DRPs based on soil‐vegetation interactions. Hence, soil physical properties and land management have to be considered more dynamic and interacting to model and assess reasonable values of surface runoff and to better predict dominant runoff processes for distinct hydrological units. 36 XIX Congresso S.It.E. Funzionalità fluviale e funzionalità ecologica di paesaggio: due approcci sinergici a supporto di scelte di riqualificazione ambientale Scolozzi Rocco1, Dallafior Valentina2, Casotti Veronica3 1
Fondazione Edmund Mach, Area Ambiente e Risorse Naturali Dipartimento di Scienze Ambientali, Università Ca’ Foscari di Venezia 3
Libero professionista 2
Nella valutazione ambientale volta a definire eventuali impatti o disegnare interventi di riqualificazione ambientale è importante disporre di metodologie di analisi ecosistemica affidabili, trasparenti e soprattutto efficienti. La funzionalità ecologica di un reticolo idrografico può essere valutata in modo efficace e speditivo tramite l’Indice di Funzionalità Fluviale (IFF‐ Siligardi et al., 2007), un approccio consolidato da decennale applicazione non solo in Italia. Tale metodologia si focalizza essenzialmente sulle funzioni ecologiche del sistema fluviale ma tiene poco conto dell’ambito paesaggistico più ampio in cui si colloca tale sistema. Alle funzioni ecologiche fluviali possono contribuire in modo significativo i limitrofi ecosistemi terrestri (es. agro‐ecosistemi, ecosistemi forestali). Recentemente è stato proposto un approccio alla valutazione di funzionalità ecologica di paesaggio a scala locale altrettanto speditivo (Scolozzi, 2008). Tale approccio mira a definire la funzionalità di habitat e la connettività funzionale sulla base delle esigenze di habitat di specie focali selezionate per i contesti di applicazione, attraverso il paradigma della metapopolazione. Le azioni di riqualificazione ambientale dovrebbero mirare al maggior guadagno possibile di funzioni ecosistemiche. In tale contesto si propone una possibile sinergia dei due metodi proprio nella valutazione e progettazione di interventi di riqualificazione di ecosistemi ed ambiti fluviali. Nel caso di studio si propone di valutare la funzionalità ecosistemica in un’area della Valsugana (TN) comprendente un tratto del torrente Larganza, estendendo l’ambito di analisi tipico dell’IFF. In particolare, si cerca di misurare l’efficacia di scenari di intervento di riqualificazione fluviale in termini di guadagno sia di funzionalità fluviale che di funzionalità ecologica del paesaggio. I risultati mostrano che l’applicazione simultanea dei due metodi risulta utile a supporto dei processi gestionali, in particolare per la definizione delle priorità di interventi: a parità di costi di intervento si mostra come due scenari di riqualificazione possono portare a guadagni di funzionalità ecologiche significativamente diversi. Distribuzione spaziale degli habitat, uso del territorio ed efficacia delle misure di conservazione: un esempio da 4 AMP italiane Di Donato Rossana1, D’Ambrosio Paolo2, Fraschetti Simonetta3, Di Stefano Floriana1, Terlizzi Antonio3, Russo Giovanni Fulvio1 1
DiSAm, CoNISMa, Università di Napoli Parthenope, Centro Direzionale, Napoli AMP di Porto Cesareo, Lecce 3
DiSTeBA, CoNISMa, Università del Salento, Lecce 2
La pianificazione di un progetto di conservazione, come un’Area Marina Protetta (AMP), è una procedura complessa, che richiede una conoscenza approfondita dei processi che determinano i pattern di distribuzione della biodiversità a scala sia locale che regionale, unitamente ad un’attenta considerazione delle attività socio‐economiche che interessano l’area che si vuole proteggere. I casi di studio delle AMP Isola dell’Asinara, Capo Rizzuto, Isole Egadi e Porto Cesareo rappresentano un esempio di come l’utilizzo di criteri ecologici e metodo‐logie quantitative (algoritmi di selezione) possa consentire di correggere una zonizzazione scorretta, minimizzando l’impatto della protezione sugli usi del territorio marino, pur mantenendo adeguati target di conservazione. In questo lavoro sono stati utilizzati: 1) dati spazialmente espliciti sugli habitat marini, con un ammontare minimo da tutelare (target) stabilito sulla base dei processi e dei servizi ecosistemici forniti; 2) dati spazialmente espliciti sulle attività condotte all’interno delle AMP, in modo da considerare lo scenario di un paesaggio marino in cui le attività umane creano un’elevata variabilità nell’uso dell’habitat. I risultati mostrano che le attuali zone di protezione integrale (Zone A) non garantiscono una tutela adeguata per tutte le caratteristiche di conservazione: habitat prioritari per conservazione, come il coralligeno e le praterie di posidonia, sono o del tutto assenti o tutelati in una percentuale inferiore ai target prestabiliti. Per ciascuna AMP, quindi, viene proposto un “nuovo” schema di zonizzazione, potenzialmente più efficace di quello attuale e con un impatto minimo sulle attività antropiche che si svolgono lungo l’intera fascia costiera, in termini di ulteriore sottrazione di territorio disponibile. Sulla base dei risultati ottenuti, infine, viene discussa la possibilità di incorporare un’accurata valutazione dei servizi forniti da ciascun habitat nell’uso degli algoritmi di selezione. 37 XIX Congresso S.It.E. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:15, AUDITORIUM, CHAIR: CASTALDI SIMONA The saprobiological evaluation of Llapi River (Kosovo) based on macroinvertebrates and heterotrophic bacteria Gashi Agim, Ibrahimi H., Grapci L., Sahiti H.,Vehapi I. Faculty of Mathematical and Natural Sciences Department of Biology, Republic of Kosovo Macrozoobenthos specimens collected every month during 1997 – 2004 period in ten selected localities of Llapi River reveal a rich fauna of 125 species mainly part of aquatic insect orders Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera, 51% of whom are bioindicators and were used for saprobiological evaluation of the river based on Pantle Buck method (Pantle Buck 1952). Two times during the investigation period (winter 2001 and summer 2002) the microbiological analyses based on the number of heterotrophic bacteria were done in order to evaluate the saprobiological conditions through indirect agar plate method (Ginsburg, 1973) by using standard classifications (Tumpling 1968, Sladaçek 1973 dhe Kohl 1975). Based on Pantle Buck index of saprobity the upper flow and partly medium flow stations (Ll 1, Ll 2, Ll 3, Ll 4 and Ll 5) show oligosaprobic values (S=0.95 – 1.42). Stations Ll 6 and Ll 7 are the most polluted stations with saprobiological values of 3.5 and 2.8. As a result of water autopurification, the saprobiological conditions in lower flow stations improve slightly by classifying these stations in β‐mezosaprobe class of saprobity (S=1.53 ‐ 1.58). This longitudinal trend of saprobity is closely related to the level of organic matter discharge into the river. Saprobity results based on heterotrophic bacteria mostly follow the values based on macroinvertebrates with slight differences for lower flow stations and especially for station Ll 10 where bacterial microflora does not reveal precise organic pollution situation because of the presence of different toxic effluents discharged at this station from KEK Power Plant. Studio delle proprietà ottiche dei laghi della regione Himalayana da dati in situ e telerilevamento Giardino Claudia1, Oggioni Alessandro2, Bresciani Mariano1 1
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Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente, CNR‐IREA, Milano Istituto per lo Studio degli Ecosistemi, CNR‐ISE, Verbania‐Pallanza Questo lavoro presenta i risultati di uno studio sulle proprietà di assorbimento delle acque dei laghi nella regione Himalayana e dell’utilizzo di immagini satellitari ALOS‐AVNIR2. Lo studio è finalizzato alla caratterizzazione delle concentrazioni di solidi sospesi e del colore che possono essere usati come indicatori diretti e rapidi dei fenomeni di fusione dei ghiacciai, in aree montane remote, dove i sistemi di telerilevamento si dimostrano particolarmente utili. La stima dei suddetti parametri si basa sulla modellistica bio‐ottica opportunamente calibrata con i dati raccolti nella campagna limnologica effettuata nell’ottobre 2008, nella regione del Sagarmatha National Park (Nepal) dove sono stati raccolti campioni d’acqua di 13 laghi, compresi tra i 3500 e i 5500 m di quota. Dei campioni raccolti sono stati misurati i coefficienti di assorbimento del fitoplancton (Phy), del particolato non algale (NAP) e della componente di materia organica disciolta (CDOM). I valori ottenuti hanno permesso di calcolare un bilancio di assorbimento e di costruire un modello bio‐ottico per le acque oggetto di studio. Il modello ottenuto è stato applicato ad un’immagine ALOS‐AVNIR2, acquisita il 24 ottobre 2008. La metodologia proposta ha permesso di analizzare il colore delle acque lacustri e il rapporto che questo ha con l’apporto di acqua di fusione legata ai processi di fusione dei ghiacciai; basandosi sul presupposto che l’albedo delle superfici lacustri aumenti in proporzione all'afflusso di acqua del ghiacciaio ed alla dimensione e alla densità delle particelle in sospensione. Con l’aumentare dell’apporto di acque di fusione il colore dell’acqua vira infatti dai toni del blu, al turchese per poi apparire simile ai toni del grigio, nel caso di apporti abbondanti. Al fine di compiere un’analisi retrospettiva della dinamica glaciale sono state utilizzate delle immagini satellitari storiche, dove sono state stimate le proprietà ottiche e la colorazione dell’acqua di laghi campione. Il lavoro ha rilevato l’efficacia delle tecniche di telerilevamento che, in aree remote come quelle della regione Himalayana sono già un elemento di base nelle attività di studio di rilevanza internazionale (es. GLIMS). 38 XIX Congresso S.It.E. Active restoration of fragmented canopy­forming macroalgal communities in a disturbed ecosystem Perkol‐Finkel Shimrit, Nicotera Valentina, Balzano Roberto, Airoldi Laura Dipartimento di Biologia Evoluzionistica Sperimentale and Centro Interdipartimentale di Ricerca per le Scienze Ambientali in Ravenna, Università di Bologna, Ravenna Forests of canopy‐forming macroalgae are one of the most widespread and divers marine habitats but are becoming rarer at local, regional and global scales at an alarming rate. These habitats are highly susceptible to both natural and anthropogenic disturbances of which they frequently fail to regenerate, and instead undergo a rapid shift to an alternate state in which algal forests are replaced by organisms of lower structural complexity such as turf forming algae, and other ‘weedy’ species due to their quick rate of invasion and growth and wide physiological tolerance. The proximate triggers of these habitat shifts are often easily observed (e.g. a massive pulse of sediments), but the factors that control the recovery are more difficult to identify and it is not yet clear what prevents canopy recovery other than severe recruitment failure. The genus Cystoseira is one of the main representatives of the order Fucales in the Mediterranean Sea, consisting mostly of endemic species. Cystoseira canopies provide precious habitats for numerous algal and animal species and are thus considered important habitat formers. We aim at developing active restoration techniques for fragmented canopies of Cystoseira spp. along highly urbanized coasts such as those along the North Adriatic Sea, Italy. Specific goals included 1) testing whether transplantation of Cystoseira spp. juveniles from zones with low survival probability (i.e. loose boulder fields) can be used as a technique to assist colonization on both natural and artificial substrata and 2) identifying optimal transplantation set up. Results indicate that assisted colonization of Cystoseira spp. is technically feasible, and that transplanted juveniles show enhanced growth rates in comparison to those exhibited naturally, even when transplanted onto artificial substrata. Active restoration techniques such as the proposed assisted colonization by transplantation of high risk Cystoseira spp. juveniles onto secure stable areas significantly decreased post‐recruitment mortality with no apparent harm to their fertility, thus increasing the resilience of the habitat and expanding its receding borders without damaging source populations. Proven successful, these attempts could be a useful tool for ecosystem management of urbanized coastal regions. Connectivity among populations in coralligenous biogenic reefs: a contribution to conservation Abbiati Marco, Costantini Federica, Fauvelot Cecile, Pintus Eleonora Centro Interdipartimentale di Ricerca per le Scienze Ambientali in Ravenna and Dipartimento di Biologia Evoluzionistica Sperimentale, Università di Bologna, Ravenna Most coastal coralligenous habitats are under threat and abundance of many species has been reduced to a level which is critical for their persistence. Available studies show that common life history traits in coralligenous species are slow growth rates, late sexual maturity and limited reproductive output and recruitment. These characteristics support the hypothesis of 1) high vulnerability of coralligenous populations and 2) limited resilience of the species assemblages. Moreover, biological studies have shown that larvae of coralligenous species often disperse only over very short distances, suggesting that gene flow among populations could be often limited. Limited connectivity among populations dwelling on different coralligenous outcrops further reduces their recovery potential. Up to now only few experimental studies have investigated patterns of connectivity among populations in coralligenous reefs, despite the relevant implication of connectivity for conservation. In this study a review of population genetic studies on coralligenous species is reported. Most studies revealed strong patterns of genetic structuring down to scales of few tens of meters, supporting the hypothesis of limited effective dispersal of the larvae. The occurrence of isolated breeding units and differences in genetic diversity among samples at scales of tens of meters suggest that strategies for conservation and restoration of coralligenous species and habitats should include a range of scales from the single outcrop to the regional level. 39 XIX Congresso S.It.E. Cartografia ad alta risoluzione della connettività e stima dell’effetto barriera: una metodologia basata su parere esperto e immagini LiDAR Vettorato Daniele1, Scolozzi Rocco2 1
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Dip. Ingegneria Civile ed Ambientale Università degli Studi di Trento Fondazione Edmund Mach, Area Ambiente e Risorse Naturali La connettività ecosistemica è un fattore cruciale per il mantenimento della biodiversità in territori antropizzati. Nei fondovalle alpini le aree naturaliformi sono generalmente disperse e sempre più isolate da infrastrutture ed usi antropici del territorio. Qui, la biodiversità localizzata nelle aree di interesse comunitario (SIC) può andare incontro ad estinzione locale, nonostante la loro gestione e conservazione, se la gestione del territorio e la pianificazione non mantengono una minima bio‐permeabilità (Romano 2000). Gli strumenti idonei a trattare questo problema, come la valutazione della vitalità delle popolazioni (Population viability analysis), basata sulla teoria della metapopolazione, richiedono risorse di campionamento e tempi di monitoraggio difficilmente disponibili in ambito di pianificazione territoriale e di valutazione ambientale (VIA, VAS). Si presenta una metodologia speditiva basata sull’analisi di immagini LiDAR e il parere esperto, che mira a fornire rapidamente una valutazione dell’effetto barriera di elementi di paesaggio alla scala locale. In concreto, tramite l’analisi del Modello Digitale della Superficie (DSM) ad altissima risoluzione, ricavato dalle immagini LiDAR, e la carta dell’uso del suolo, si identificano le potenziali barriere al movimento della fauna terricola. Attraverso un’indagine Delphi si è stimato l’effetto barriera di elementi del paesaggio (elementi lineari o areali) al movimento di un set di specie rappresentative della vagilità delle comunità animali presenti nell’area di studio (rana, moscardino, riccio, tasso, capriolo), un’area del fondovalle della Valsugana (Trentino). Tale approccio può integrarsi efficacemente in procedure di VIA e di VAS al fine di definire gli effetti sulla connettività causati da cambiamenti di uso del suolo, fornendo una prima valutazione degli impatti potenziali e indicazioni per successive attività di monitoraggio e progettazione di misure mitigative e/o compensative. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 15:45­17:15, AUDITORIUM, CHAIR: FRASCHETTI SIMONETTA A scalar and guild­oriented assessment of the effects of logging on diversity of birds and ground­
dwelling arthropods (carabids and spiders) in broadleaved forests of north­western Italy Caprio Enrico1, Isaia Marco1, Negro Matteo1, Allegro Gianni2, Beikes Sanne1, Rolando Antonio1 1
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Dipartimento di Biologia Animale e dell’Uomo, Torino CRA‐PLF, Unità di Ricerca per le Produzioni Legnose Fuori Foresta, Casale Monferrato (AL) Bio‐indicators are broadly used to quantify environmental factors such as the effects of anthropogenic disturbance and the ecological functionality of ecosystems. Forest management modifies habitat structure and composition and this can result in changes in the composition of animal communities and in the abundance of many species, ranging from birds to ground beetles and spiders. We studied the occurrence of birds, ground beetles and spiders in northern Italy deciduous forests (natural stands dominated by oaks and second‐growth stands dominated by black locusts) and clearcuts. Through a scale and guild oriented multi‐taxa approach we intended to test for diversity differences between habitat types (natural, oak‐dominated stands, second‐growth, black‐locust dominated stands and clearcuts), to assess responses of diversity indices to habitat structure predictors both at the macro‐ (birds, ground beetles and spiders) and microhabitat (ground beetles and spiders) scale. We also aimed to identify the taxa that, on the basis of their habitat choices and responses to macro‐ and microhabitat variables, were the best ecological indicators of forest integrity. Our results show that the use of guilds may be more informative than the use of the overall community. At a finer scale, they indicate that diversity of specialist birds, brachypterous ground beetles and trap‐door spiders was significantly higher in natural mature stands. Generalized linear models showed that diversity indices of these guilds were positively correlated with macrohabitat predictors (i.e. tree biomass and forest age), which increased from clearcuts to natural, oak dominated stands and were negatively correlated with microhabitat predictors (i.e. grass cover, grass height), which decreased along the same gradient. Therefore, forest bird specialists, brachypterous carabids and trapdoor spiders can be reliably regarded as the best indicators of forest integrity. 40 XIX Congresso S.It.E. Malattie infettive nella fauna selvatica: abbattimento selettivo ed evoluzione della virulenza Bolzoni Luca, De Leo Giulio A. Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma L’abbattimento controllato (o culling) è una pratica largamente utilizzata per contrastare la diffusione di malattie infettive nella fauna domestica e selvatica. Il fine di queste politiche è quello di ridurre la probabilità di trasmissione rimuovendo un numero sufficiente di individui dalla popolazione per portare la densità degli ospiti al di sotto della soglia di estinzione della malattia. In Europa, l’abbattimento di capi è stato il principale strumento di intervento durante epidemie nel comparto zootecnico (come afta epizootica nei bovini e influenza aviaria nel pollame) e selvatico (come rabbia nelle volpi (Vulpes vulpes), peste suina classica nei cinghiali (Sus scrofa) e tubercolosi bovina nei tassi (Meles meles)). L’efficacia di queste pratiche è stata recentemente messa in discussione per diverse ragioni. Tra queste si è ipotizzato che la riduzione della popolazione attraverso il culling possa potenzialmente favorire per alcuni agenti patogeni la selezione di ceppi meno virulenti, ma più persistenti nell’ospite che rendono più difficile l'eradicazione della malattia. Lo scopo del nostro lavoro è di testare attraverso l’utilizzo di metodi quantitativi sotto quali condizioni questa ipotesi è verificata. Per le nostre analisi abbiamo utilizzato: i) modelli di competizione tra ceppi a diversa virulenza per descrivere le dinamiche che si possono instaurare su scala ecologica; e ii) tecniche di adaptive dynamics per descrivere le dinamiche di evoluzione della virulenza su scala evoluzionistica. I nostri modelli hanno mostrato che, sia su scala ecologica che su scala evoluzionistica, il culling può favorire l’invasione di ceppi poco virulenti in una popolazione solo nell’ipotesi che un ospite infetto possa essere infettato nuovamente da un ceppo differente (co‐infezione e super‐infezione). [PM]: Wolf prey selection and food availability in the multi­prey ecosystem of the Majella National Park, Abruzzo Valerio Azzurra1, Antonucci Antonio2, Giuliani Alessandro3, Cobolli Marina1, Carafa Marco2, Andrisano Teodoro2 1
Dipartimento di Biologia Animale e dell’Uomo, Università di Roma “La Sapienza” Ente Parco Nazionale della Majella 3
Dipartimento di Tecnologie e Salute, Istituto Superiore di Sanità, Roma 2
Prey selection is a critical component of foraging ecology of wolves (Canis lupus) that could aid in predicting the effects of these predators on preys populations. Our objective was to examine how habitat features and spatial relationships between wolves and ungulates may influence selection and vulnerability of prey for providing a better prediction of the environmental impact of wolves in the Majella National Park. Wolf food habits relative to nine different pack territories were assessed by scat analysis from November 2007 through November 2008. Wild ungulates resulted the main source of food and accounted in total for 91% of frequencies of occurrence, whereas livestock reached just 5.87%. Percentage of occurrences of different prey types in scat samples of every wolf packs, were each other compared through Principal Component Analysis (PCA). Prey selection was investigated by correlating the Principal Components with seasonal patterns distribution and relative abundance of the most common wild ungulates of each wolf pack territories. Since selection for wild ungulate species (adults and juveniles comprised) resulted partially affected by their abundance, other factors that could influence their vulnerability were investigated. Thus, the physical features of the packs territories were analyzed by multidimensional statistics (PCA and Cluster Analysis) giving rise to few explanatory components that in turn were correlated with the principal components arising from the scat composition analysis. The two physical and food habits spaces were demonstrated to be each other correlated and gave a consistent depiction of the wolves ecology in Majella National Park. [PM]: Il monitoraggio della biodiversità nell’Ecoregione mediterranea: sinergia fra ricerche in campo ed analisi satellitari Cazzolla Roberto1, Notarnicola Claudia2 1
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WWF (World Wildlife Fund) Italia, IUCN Istituto di Telerilevamento Applicato, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) L’Ecoregione mediterranea è stata individuata tra i Global200 (habitat naturali tra i più rari, preziosi e distintivi del pianeta) come una delle aree a maggiore tasso di biodiversità. Questo lavoro illustra i risultati di un monitoraggio effettuato su un’area campione della Puglia, al fine di valutarne e determinarne la diversità biologica. L’area oggetto di 41 XIX Congresso S.It.E. studio copre una superficie di circa 300 km2 ed è costituita da aree boschive principalmente formate da boschi di latifoglie (querce) in forme strutturali differenti, da quella complessa (vegetazione arborea ed arbustiva) a quella di pascolo arborato. Vi è, inoltre, una notevole estensione di macchia mediterranea, con prevalenza di arbusti e garìga, con cespugli spesso isolati. Eccezionale in queste aree è la fioritura di Orchidee. In questi ecosistemi il patrimonio di biodiversità è incredibilmente elevato, così come confermato dalle ricerche realizzate. Sono state rinvenute numerose specie animali e vegetali ritenute localmente scomparse o in grave pericolo di estinzione e si è fornito un quadro completo del patrimonio naturalistico locale. Al monitoraggio tramite rilievi al suolo (ricerche in campo, accompagnate da analisi di laboratorio) che hanno anche previsto l’uso della tecnologia GPS per la georeferenziazione dei punti (hot spots) e dei transetti ed il successivo trasferimento su Google Earth, è stato unito un monitoraggio effettuato con dati satellitari ottici (immagini Landsat) per la valutazione dell’evoluzione e del cambiamento dell’uso del suolo nell’arco degli ultimi 30 anni. In questa analisi è stato possibile rilevare la trasformazione del pascolo steppico in aree agricole, le aree investite da incendi e la perdita di alcune superfici boschive a favore di quelle agricole. Questo lavoro presenta anche i risultati preliminari della correlazione fra la biodiversità rilevata al suolo e le caratteristiche del territorrio in termini di uso del suolo (Land cover) e relative variazioni temporali (Land change). [PM]: Effects of species richness, evenness and body size on leaf­litter decomposition rates in freshwater microcosm experiments: do really species matter? Pluchinotta Angela1,2, Reiss Julia2, Woodward Guy2, Fano Elisa Anna1 1
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Department of Biology and Evolution, University of Ferrara School of Biological and Chemical Sciences, Queen Mary University of London, UK During the last decade, the accelerate rates of species extinction have prompted several studies focused on species diversity and how this affects the efficiency by which communities capture resources and convert those into biomass. Species richness and evenness are the two most frequently used metrics on diversity, but species are not the unique biodiversity unit in biology. For this reason, we added size classes to species measures to explore responses to variation in detritivore traits on leaf‐litter decomposition and FPOM production rates. These processes were studied in freshwater microcosms at Queen Mary University of London, in spring 2008. We used three species of “shredder” guild (Sericostoma personatum, Gammarus pulex, Asellus aquaticus) and two levels of body size (“small” and “large” of each species). These six “types” were mixed in mono‐cultures and duo‐cultures, with 12 individuals for each microcosm. Monoculture were assembled with the same “types”, instead of duo‐cultures run with equal proportions of “types” and with a majority/minority scenario. In this way, we created different levels of richness and evenness. Our results show that leaf breakdown and production of FPOM primarily depended on total consumer biomass, rather than species richness or evenness. Moreover, we did not observe positive interactions, such as facilitation or inter‐specific interference in assemblages where different “types” coexisted. Despite the absence of traditional “biodiversity effects”, we found that small consumers had the highest mass‐specific performance. In agreement with the predicted metabolic requirements of individuals, process rates of small individuals were higher than those of large individuals, for a given total biomass. Achieved results aim at evaluating the hypothesis that changes in trait larger that species diversity have greater ecological impact in biodiversity‐ecosystem functioning relationships; body‐size should be included in future B‐EF researches. [PM]: Where do we go from here? Simulating dispersal to shed light on the spread of reintroduced populations La Morgia Valentina Dipartimento di Biologia Animale e dell'Uomo, Università di Torino Reintroduction projects can represent viable conservation options, not only to achieve successful establishment of reintroduced populations but also to recreate networks of subpopulations. While establishment in the release site is hinged upon several factors, including local habitat suitability, landscape connectivity may be a major determinant of the subsequent phase of spread of the reintroduced populations. Here, I provide an example of a red deer (Cervus elaphus) translocation planned to enable the connection among existing, isolated populations of the species in the Italian Alps. The aim of my study was to assess whether the analysis of connectivity and the simulation of dispersal by released individuals could shed light on the process of population redistribution. For these purposes, I used radiotracking data to develop a connectivity map (via a modelling approach based on resource utilization functions) and I simulated the exploratory behaviour of the animals after release. Finally, I compared the simulation results with the outcome of a random model 42 XIX Congresso S.It.E. and with the observed population redistribution. The results suggested that the connection with existing populations on the north‐west of the study area was easier than the connection with southern populations, and the outcome of simulations based on the connectivity map were consistent with the observed distribution of the animals four years after the release. A potential path of suitable habitat that allowed the dispersal of animals was also identified and validated. Thus, monitoring of animals in the earliest phase of establishment shed light on the potential spread of the population. This procedure could also be applied to species that are more endangered than the red deer in order to identify potential spread directions for colonization processes following reintroductions. VENERDÌ 18 SETTEMBRE 2009, ORE 09:00­10:30, AUDITORIUM, CHAIR: MAZZOLA ANTONIO Influenza di taglia corporea, temperatura e densità sulla mortalità dell'anguilla europea Bevacqua Daniele1, Melià Paco2, De Leo Giulio A.1, Gatto Marino2 1
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Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma Dipartimento di Elettronica e Informazione, Politecnico di Milano La conoscenza dei meccanismi che regolano la mortalità naturale è fondamentale per comprendere la demografia di specie a rischio, come l'anguilla europea. Taglia corporea, temperatura e densità di popolazione sono tre fattori chiave nella regolazione di numerosi tassi vitali, dalla scala del singolo organismo a quella ecosistemica. In questo studio si sono analizzate le variazioni del tasso di mortalità durante la fase continentale del ciclo di vita in 15 popolazioni di anguilla residenti in ambienti con temperature medie comprese tra 8 e 18 °C e caratterizzate da diversi livelli di densità di popolazione. Il tasso istantaneo di mortalità m è stato legato alla massa corporea mediante una relazione allometrica del tipo, dove b (esponente allometrico) è assunto costante e a (tasso di mortalità a massa unitaria) è variabile da sito a sito. I risultati dell'analisi mostrano che il tasso di mortalità a massa unitaria è influenzato significativamente dalla temperatura dell’acqua e dalla densità della popolazione. I risultati sono in accordo con le predizioni teoriche dell’ecologia metabolica e con le osservazioni empiriche su scala interspecifica. I tassi di mortalità ottenuti per le diverse popolazioni di anguilla sono sempre minori di quelli riportati per altre specie ittiche, verosimilmente a causa della notevole efficienza metabolica di questa specie. Trade­off tra crescita corporea e mortalità nei salmonidi Vincenzi Simone1, Satterthwaite Will2, Crivelli Alain3, Mangel Marc2 1
Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma Center for Stock Assessment Research, Department of Applied Mathematics and Statistics, University of California Santa Cruz, Santa Cruz, California, USA 3
Station Biologique de la Tour Du Valat, Arles, Francia 2
Dalla prospettiva della life‐history theory, i trade‐off posso essere divisi in due gruppi: quelli che riguardano tratti che determinano direttamente la fitness, come età alla maturità sessuale, fecondità e sopravvivenza (life‐history traits), e quelli che agiscono indirettamente sulla fitness attraverso uno dei tratti precedenti, come la dimensione corporea. Nei salmonidi, la dimensione corporea è strettamente legata alla fecondità, data la relazione positiva tra taglia della femmina e numero di uova prodotte, all’età di maturazione sessuale e spesso alla mortalità, data una maggiore attività rivolta all’acquisizione di cibo degli individui che crescono di più ed un conseguente aumento del rischio di predazione. Il nostro caso di studio è una popolazione di trota marmorata (Salmo marmoratus) slovena. La sopravvivenza nel primo anno di vita e la crescita corporea sono densità‐dipendenti ed il regime idrologico ha un ruolo importante nella dinamica di popolazione; piene severe sono il più importante fattore di rischio di estinzione della popolazione. Utilizzando un’analisi di invasione, abbiamo indagato quali particolari trade‐off tra crescita corporea e mortalità siano favoriti in due casi estremi nello scenario di simulazione: occorrenza di eventi di piena che riducono drasticamente la dimensione della popolazione ed assenza di eventi di piena. I risultati dimostrano come la relazione ottimale tra crescita corporea e mortalità dipenda dal contesto ambientale in cui la popolazione vive. 43 XIX Congresso S.It.E. Spatial variations in habitat use and food habits of juvenile and adult fishes in a mangal ecosystem (Gazi Bay, Kenya) Signa Geraldina1,2, Vizzini Salvatrice1, Cangialosi Maria Vittoria3, Bosire Jared4, Mazzola Antonio1 1
Dipartimento di Ecologia, Università di Palermo Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Parma 3
Dipartimento di Biologia Animale “G. Reverberi”, Università di Palermo 4
KMFRI, Kenyan Marine and Fisheries Research Institute, Mombasa, Kenya 2
Interlinked mangrove–seagrass ecosystems are characteristic features of many tropical coastal areas, where they act as feeding and nursery grounds for a variety of fishes and invertebrates. Habitat utilization by juvenile and adult fishes was studied during the dry season (February‐March 2009) in three adjacent habitats, mangroves, seagrasses and coral reef, located in Gazi Bay, Kenya. In order to assess mangrove and seagrass role as nursery and/or refuge areas in the different ontogenetic phases and to assess if fish migration represents a vehicle of organic matter export among adjacent habitats, fishes were collected in each habitat by means of different sampling devices. Potential organic matter sources for fishes were also collected in order to clarify trophic relationships. Samples collected were analyzed for stable carbon and nitrogen isotope ratios (δ13C and δ15N) and fatty acid profiles. Differences were found both in the habitat utilization and in the trophic strategies adopted by fishes in the different ontogenetic phases of their life. While the signatures for most primary producers were sufficiently distinct to indicate that the dominant carbon sources for fishes were mainly derived from the seagrass habitat, mangrove‐derived organic matter showed a lesser contribution to the overall fish food web. In addition, the seagrass beds showed the most diverse fish assemblage of all habitats, possibly because they function as corridors between the mangroves and deeper parts of the embayment, and resulted the habitat where juveniles were more abundant. The results of this study indicated that the Gazi Bay habitats are used as distinct sheltering and feeding zones for fishes during their growth, and that fish movements can represent a not negligible trophic connection between adjacent habitats. Assessing the nursery role of shallow coastal habitats for Mediterranean fishes Guidetti Paolo1, Beck Michael W.2, Bussotti Simona1, Boero Ferdinando1 1
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Laboratory of Zoology and Marine Biology, DiSTeBA, University of Salento, Lecce Institute of Marine Sciences, University of California, Santa Cruz (USA) Assessing the role of coastal habitats as nurseries for juvenile fish is extremely important for identifying critical habitats for conservation and fishery management. Such role, however, has been often addressed to single species and poorly investigated from a quantitative viewpoint. We tested here the multispecies nursery role of Mediterranean coastal habitats in the MPA of Torre Guaceto (SE Italy) using two quantitative criteria: 1) “the per‐unit‐area contribution” (NH, nursery habitat; Beck et al. 2001); 2) “the overall contribution” to the production of recruits (EJH, essential juvenile habitat; Dahlgren et al. 2006). Settlers (~1.5 cm TL) were sampled from June 2005 to July 2006 by visual census (for a total of 1200 replicates) and used as a proxy of juvenile fish provided to adult populations. Settlers belonging to 14 species were recorded in the 10 habitat types considered. Posidonia oceanica beds and sublitoral rocks hosted settlers belonging to the highest number of species (~10) and both met the NH and EJH criteria. Shallow habitats (i.e. distributed within 1.5 m depth, close to the shoreline) were more effective as NH due to the higher settler density for many species, while deeper habitats (3‐6 m) were more effective as EJH in relation to their wider overall extent. A literature review showed that ~10% of papers citing Beck et al. 2001 or Dahlgren et al. 2006 (none from the Mediterranean Sea) then used quantitative approaches to assess the nursery role of habitats, and that few of them considered more than 3 species. This study, in conclusion, shows that 1) the simple presence of juvenile fish in a habitat is not enough to identify it as a “nursery”; 2) the two criteria tested here represent useful attempts to quantify the multispecies nursery role of marine habitats and could help managers to prioritize habitat types e.g. for inclusion into MPAs. 44 XIX Congresso S.It.E. Cambio ontogenetico della distribuzione spaziale e dell’uso del FAD (Fish Aggregating Devices) in cinque giovanili di specie ittiche mediterranee Sinopoli Mauro1,2, Gristina Michele2, Graziano Mariagrazia1, Badalamenti Fabio2, D’Anna Giovanni2, Andaloro Franco3 1
Dipartimento di Ecologia, Università di Palermo IAMC‐ CNR, Palermo 3
ISPRA, Palermo 2
I FADs (Fish Aggregating Devices) sono oggetti galleggianti usati storicamente in quasi tutti i mari del mondo per aumentare i rendimenti di pesca. Questi dispositivi sfruttano la naturale attrazione esercitata da relitti derivanti, meduse o altri oggetti galleggianti su giovanili e adulti di specie ittiche sia pelagiche che demersali. Fra le numerose ipotesi postulate sulle cause di questa attrazione, solamente due sembrano quelle più accreditate: l’uso dei FADs come un rifugio dai predatori e l’uso dei FADs come un punto di incontro, in cui i pesci possono aumentare il loro numero per la formazione delle scuole. In questo studio abbiamo ipotizzato che le specie ittiche associate cambiano il grado e il tipo di interazione con i FADs sulla base della loro taglia. Questo perché ad un primo stadio, in cui sono più vulnerabili alla predazione, i pesci rimangono molto vicini ai FADs usandoli come una protezione. Quando i pesci aumentano le loro taglie e di conseguenza diminuisce il rischio di predazione, abbiamo ipotizzato una distribuzione delle specie ittiche a distanze maggiori dai FADs, dove nuotano alla ricerca di cibo. Per questo, in tre periodi legati a taglie crescenti, abbiamo quantificato la distribuzione spaziale e l’uso del FAD in cinque specie ittiche Mediterranee. I risultati ci hanno portato ad accettare le ipotesi formulate per tutte le specie ad eccezione di Balistes carolinensis che usa sempre i corpi flottanti come un rifugio. Il confronto di questa specie con gli altri quattro carangidi ha messo in luce che l’abilità nel nuoto, insieme alla formazione delle scuole, sono i fattori che possono spiegare un uso differente dei corpi flottanti. Così sembra che per B. carolinensis l’ipotesi di un uso del FAD esclusivamente come un rifugio dai predatori (shelter from predator hypothesis) risulta valida, mentre le altre specie appartengono a quelle per cui è stata formulata l’ipotesi del punto di incontro (generalized meeting point hypothesis). Effects of diet shift on secondary extinctions in food webs Scotti Marco1, Bondavalli Cristina2, Jordán Ferenc3 1
Center for Network Science, Central European University, Budapest, Hungary Department of Environmental Sciences, University of Parma 3
Microsoft Research, Center for Computational and Systems Biology, University of Trento 2
Food webs are schematic representations of who eats whom in ecosystems. They are widely used in linking process to pattern (e.g., degree distribution and vulnerability) and investigating the roles played by particular species within the interaction web (e.g., centrality indices and trophic position). A promising and yet poorly developed issue concerns the forecasting of secondary extinctions (i.e., the possibility that species loss may lead to cascades of further extinctions) based on food web structure. To assess secondary losses caused by species exclusion, and to identify which nodes are likely to cause the greatest impact if removed, food webs are considered as rigid architectures with links connecting prey to predators summarizing the observed diet. This inflexible structure could be identified as a limit in this kind of analyses since it does not represent what really happens in nature, in particular it does not consider a possible prey switching, that is the ability of species to change or extend their trophic activity, withstanding the cascade effects. We present a work on collecting field‐based information for case studies on diet shift, propose quantitative and comparative tools for their analyses and illustrate how to use this knowledge in structural and dynamical food web applications. Dynamical food web models considering prey switching explicitly may be a great development in future theoretical ecology. Recent works on comparing binary and weighted food webs show that the currently overemphasized topological food web models need to be extended towards this direction. As human activity threats the functioning of ecological systems (by habitat destruction, fragmentation, possibly causing climate change and invasions), we face the problem of how to understand and hopefully manage primary and secondary extinctions. Our investigation represents a contribution that gives new clues in clarifying indirect effects and extinction cascades. 45 XIX Congresso S.It.E. S3. Ecologia molecolare GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 15:45­17:15, SEMINARIO 8, CHAIR: ABBIATI MARCO Micodiversità associata ad orchidee fotosintetiche prative e boschive Pecoraro Lorenzo1, Girlanda Mariangela2, Perini Claudia1, Perotto Silvia2 1
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Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”, Università degli Studi di Siena Dipartimento di Biologia Vegetale, Università di Torino La famiglia Orchidaceae è tra le più ricche, per numero di specie, nell’intero regno delle piante e comprende organismi estremamente diversi tra loro sia da un punto di vista ecologico sia evolutivo, tutti accomunati da una caratteristica fondamentale che è la dipendenza dall’associazione simbiotica con i funghi. Almeno in una fase del loro ciclo vitale, dal seme all’adulto, tutte le orchidee dipendono, per l’approvvigionamento di carbonio, dal legame trofico con i partners fungini noto come “micoeterotrofia”. L’identificazione dei micobionti delle orchidee è stata condotta per lungo tempo con metodi tradizionali di isolamento in coltura pura, che presentano notevoli limitazioni poiché molte specie fungine non sono isolabili oppure si mantengono nella forma asessuale e quindi spesso la loro identificazione si ferma al livello di form genus. Di recente, metodi molecolari sono stati impiegati per l’identificazione dei simbionti fungini di orchidee, soprattutto di specie aclorofilliche, mentre per le orchidee fotosintetiche gli studi molecolari sono ancora in fase embrionale. Il nostro studio punta alla caratterizzazione della diversità fungina associata a sei specie di orchidee fotosintetiche prative (Himantoglossum hircinum subsp. adriaticum, Orchis morio, O. pauciflora, O. provincialis, O. tridentata ed Ophrys bertolonii), individuate nelle praterie sommitali di tre importanti affioramenti calcarei della Toscana meridionale (il Monte Cetona, il Monte Penna e le Cornate di Gerfalco) e a due specie di bosco (Cephalanthera damasonium e C. longifolia), campionate nelle aree boschive al margine delle stesse praterie. Per raggiungere questo obiettivo sono state impiegate sia tecniche di isolamento dei funghi simbionti in coltura pura e analisi morfologica sia tecniche molecolari di amplificazione delle regioni ITS. Tutte le orchidee indagate hanno mostrato un’elevata presenza di micobionti nell’apparato radicale. I funghi isolati sono risultati perlopiù riconducibili morfologicamente al form genus Rhizoctonia. L’identificazione molecolare di questi isolati e le analisi condotte sul DNA fungino estratto direttamente da radice hanno permesso di individuare in tutte le orchidee studiate la presenza di simbionti riconducibili ad alcuni generi dominanti quali Tulasnella, Ceratobasidium, Sebacina e Hymenogaster. Use of molecular markers for characterisation and conservation of old apple varieties in South Tyrol (Italy) and Tyrol (Austria) Baric Sanja1, Storti Alberto1, Hofer Melanie1, Guerra Walter1, Putz Manfred2, Stainer Reinhold1, Gatscher Heinz2, Dalla Via Josef1 1
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Research Centre for Agriculture and Forestry Laimburg, Ora (BZ) Landeslandwirtschaftskammer Tirol, Innsbruck, Austria Several thousands of different apple varieties are known to have been grown in the past. The modern apple production, however, is dominated by a small number of globally distributed cultivars. In South Tyrol, for example, 95% of the total apple production of 1 million of metric tons per year is made up of only 8 varieties. Consequently, many old, regional varieties with unique characteristics are at risk of extinction due to orchard intensification, lack of maintenance of old trees and their replacement by new commercial varieties. In order to identify, describe and protect the still remaining local genetic diversity of apple in South Tyrol (Italy) and Tyrol (Austria), two Interreg III‐A projects, “Gene‐Save” and “Apple‐Fingerprint”, were carried out. Since more than half of the trees examined in the investigation area could not be unambiguously identified on the basis of pomological traits, 442 trees were analysed at 14 variable microsatellite DNA loci. Comparison of their genetic profiles to those of well determined reference cultivars allowed identification of approximately 70% of the trees sampled. In addition, several cases of mis‐determination by pomologists were resolved. Furthermore, the analysis of molecular data pointed to a clear impact of intensive apple production on the local genetic variability, as the number of different genotypes in Tyrol (with predominantly meadow orchards) was twice as high as in South Tyrol (predominantly intensive orchard production). The results obtained can be used for the establishment and 46 XIX Congresso S.It.E. management of germplasm collections and are an important contribution to the preservation of local agricultural biodiversity. Confronto tra le potenzialità di dispersione a lungo raggio di abete bianco e abete rosso in contesti ecologici contrastanti Piotti Andrea, Menozzi Paolo, Leonardi Stefano Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Parma I cambiamenti climatici stanno determinando dinamiche particolari ai limiti latitudinali e altitudinali dell'areale delle specie forestali. Le conseguenze evolutive dei due processi che caratterizzano maggiormente questa migrazione, la colonizzazione al limite superiore e la frammentazione al limite inferiore, dipendono strettamente dalle capacità di dispersione. In particolare, la variabilità genetica delle popolazioni ai limiti dell’areale è determinata dalle capacità di dispersione a lungo raggio delle specie in quei contesti ecologici. L'analisi di parentela con marcatori molecolari permette di stimare accuratamente le curve di dispersione e, di conseguenza, di quantificare la probabilità che semi e polline possano raggiungere distanze elevate. In questo lavoro vengono confrontate le code delle curve di dispersione, stimate utilizzando la Right‐censored Data Analysis, che caratterizzano due popolazioni di abete bianco e abete rosso in contesti ecologici contrastanti. La popolazione di abete bianco è un nucleo appenninico relitto di piccole dimensioni, fortemente isolato, per cui è stato stimato un tasso di immigrazione, mediante analisi di parentela, del 40%. La popolazione di abete rosso, caratterizzata da un tasso di immigrazione del 66%, appartiene ad un’area recentemente colonizzata a causa dall’avanzamento altitudinale della treeline nella foresta alpina di Paneveggio (TN). Toward a definition of genetic conservation units in pure populations of the endangered marble trout (Adige River Basin) Baraldi Francesca, Lunelli Fernando, Gandolfi Andrea Fondazione Edmund Mach, IASMA Research and Innovation Centre, San Michele all’Adige (TN) Marble trout (Salmo trutta marmoratus) is threatened in almost its entire natural distribution range, since its genetic integrity is severely compromised due to introgression with non‐native brown trout. Previous genetic studies on populations encompassing the entire Adige basin allowed the recognition of individuals with no apparent signature of hybridization, demonstrating potential for future management plans aiming at restoration. However, the definition of appropriate conservation units within the marble lineage has not yet been attained. In this view, a new sampling and analytical effort was directed to obtain additional genetic information from marble trout populations outside the Adige basin, trying to cover as much as possible of the entire natural distribution area of the lineage. A total of 1371 individuals from 62 sampling sites, either natural or hatcheries, were analysed with nuclear and mitochondrial DNA markers, opportunely selected from the literature to be diagnostic between marble and brown trout. Substructuring within putatively “pure” marble trout lineage and the distribution of the different strains were evaluated by a re‐analysis of the data, where those individuals with estimated membership in marble trout cluster ≥ 0.95 were retained. This analysis showed a significant structuring which cannot be fully explained by hydrogeography only. The resulting picture is therefore discussed in the light of natural and anthropogenic drivers of gene flow and dispersal. Suitable genetic conservation units can be hypothesised to delineate an appropriate management and conservation plan for the restoration of the marble trout in the Adige River Basin. Tyrrhenian basins of Ligury as a new peri­Mediterranean ichthyogeographic district? Population structure of Telestes muticellus (Osteichthyes, Cyprinidae), a primary freshwater fish. Zaccara Serena1, Delmastro Giovanni B.2, Crosa Giuseppe1 1
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Unità di Ecologia, Dipartimento di Biotecnologie e Scienze Molecolari, Università degli Studi dell’Insubria, Varese Laboratorio di Ittiologia, Museo Civico di Storia Naturale, Carmagnola (TO) The phylogeographic structure of vairone (Telestes muticellus), a primary freshwater fish endangered in a large part of its distributional range, was assessed: i) to reconstruct the complex dispersion pattern in the upper Tyrrhenian hydrographic basins of Ligury, actually not recognised as peri‐Mediterranean ichthyogeographic district, and ii) to evidence the shape of 47 XIX Congresso S.It.E. population genetic structure as useful tool for future conservation strategies. A partial fragment of mitochondrial DNA cytochrome b (497 bp) was sequenced in 109 specimens sampled from 8 populations, along an east‐west geographic gradient. Fourteen haplotypes were identified, confirming the evolutionary distance between the two co‐generic species: T. muticellus as ‘Ligurian’ clade and T. souffia as ‘French’ clade. The Nested Clade Analysis (NCA), the population genetic variability and population structure suggested a natural colonization occurred throughout the crossing of Alpine and Apennine watershed. The hierarchical Analysis of Molecular Variance (AMOVA) confirmed a geographic distinction between the populations from western (WTL) and from eastern (ETL) Tyrrhenian basins of Ligury colonised through the river capture processes along the Maritime Alpine watershed (Padano‐Venetian district) and along the Apennine watershed (Tuscano‐Latium district), respectively. Our results, evidencing the lack of genetic contiguity among vairone populations of the upper Tyrrhenian hydrographic basins of Ligury, allowed to recognise the presence of two management units (MUs) for its conservation. Molecular genetic characterisation of marble trout populations in South Tyrol (Italy) Dalla Via Josef1, Meraner Andreas1, Pelster Bernd2, Baric Sanja1 1
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Research Centre for Agriculture and Forestry Laimburg, Ora (BZ) Institute of Zoology, University of Innsbruck, Austria The marble trout (Salmo trutta marmoratus) is endemic to the Adriatic drainage basin and the native trout lineage in South Tyrol. Due to human activities, in particular stocking with brown trout, the native populations have declined and are severely threatened by hybridisation. Although it is endangered throughout its entire distribution range, population genetic data were lacking for the central area, including the upper Etsch/Adige River system (South Tyrol, Northern Italy). In the course of the Interreg IIIA project “TroutExamInvest”, a total of 1800 trouts from 20 watercourses were sampled throughout South Tyrol. From 672 individuals the complete mitochondrial DNA control region was sequenced, while 327 specimens were analysed at 12 variable microsatellite loci. Based on DNA sequence data, three of the five major evolutionary trout lineages were found to be distributed in South Tyrol. Thirteen distinct haplotypes were identified, which clustered within three major genetic lineages: the Marmoratus (MA), the Atlantic (AT) and the Danubian (DA) lineage. 41.7% of the investigated individuals carried haplotypes of the MA lineage, 47.9% of the AT lineage and 10.4% of the DA lineage. Several watercourses displayed only haplotypes belonging to the Atlantic lineage, which is common in domesticated brown trout. However, no population exclusively carrying haplotypes of the Marmoratus lineage was found. Microsatellite analysis allowed estimation of the degree of hybridisation between the native and the introduced stocks. It was shown that in five water bodies remnant indigenous marble trout were still present. By combining genetic data and a special statistical approach, it was possible to select mother fishes from mixed populations for a hatchery program. In this way, autochthonous stocking material for conservation management of the marble trout can be provided. VENERDÌ 18 SETTEMBRE 2009, ORE 09:00­10:30, SEMINARIO 8, CHAIR: NASCETTI GIUSEPPE Revisiting the ‘Everything is everywhere’ hypothesis: a phylogeographic study of the toxic benthic dinoflagellate Ostreopsis spp. (Schmidt) Penna Antonella1, Fraga Santiago2, Battocchi Cecilia1, Casabianca Silvia1, Giacobbe Maria Grazia3, Riobò Pilar4, Vernesi Cristiano5 1
Department of Biomolecular Sciences, University of Urbino, Pesaro Institut Español de Oceanografía, Vigo, Spain 3
CNR‐IAMC, Institute for the Marine and Coastal Environment, Messina 4
Instituto Investigacións Mariñas, Vigo, Spain 5
Centre for Alpine Ecology, Centre for Research and Innovation, Edmund Mach Foundation, Trento 2
In this study, we explored whether the hypothesis “Everything is everywhere, the environment selects” is pertinent to the distribution of microbial highly toxic eukaryote Ostreopsis spp.. We analyzed the phylogeographic structure within and 48 XIX Congresso S.It.E. among different species of Ostreopsis isolates from different geographical locations based on ribosomal genes. Microalgal isolates were identified based on morphology and genetic. In particular, we examined numerous strains of O. cf. ovata from the western and eastern Atlantic and Mediterranean areas to infer phylogeographic patterns within this morphospecies. Ribosomal DNA sequences of nuclear LSU and 5.8S genes and non coding ITS regions were obtained from more than 80 isolates of the Ostreopsis species, representing 26 localities sampled throughout different regions worldwide. Molecular sequences were analyzed using Neighbor‐joining, Maximum Parsimony, Maximum Likelihood and Bayesian methods for phylogenetic inference. A statistical parsimony network was obtained based on concatenated LSU and 5.8S rDNA – ITS region sequences of the Mediterranean/Atlantic Ostreopsis cf. ovata isolates to infer haplotype composition and distribution over their geographical distribution pattern and gene flow. The rDNA phylogeny showed that different clades corresponding to different morphospecies can be identified within the genus Ostreopsis. Furthermore, it emerged that in the species O. cf. ovata different genetic lineages, related to the macro‐geographic distribution, can be distinguished. A network inferred from only the group of Atlantic and Mediterranean isolates of O. cf. ovata revealed that these two areas might host a single panmictic population. Meanwhile, the Atlantic/Mediterranean population of O. cf. ovata was highly differentiated from the Asian populations. Within the genus Ostreopsis, other different genetic species were found to be related to geographic distribution. Morphological analyses of Ostreopsis isolates revealed the presence of both species, O. cf. ovata and O. cf. siamensis, in collected field samples, with a higher incidence of the morphospecies O. cf. ovata within and out the Mediterranean Sea. All the Ostreopsis spp. isolates examined were found to be toxic, producing palytoxin‐like compounds. Ostreopsis species were found to be widely dispersed in the Mediterranean Sea, with a higher incidence of O. cf. ovata. The phylogenetic and phylogeographic analyses showed this microbial eukaryote to be differentiated. The species O. cf. ovata may constitute a panmictic population within the Atlantic/Mediterranean region, without an evident gene flow direction. Phylogeography and historical demography of the mosquito Aedes caspius in Western Palearctic Porretta Daniele1, Canestrelli Daniele2, Bellini Romeo3, Nascetti Giuseppe2, Urbanelli Sandra1 1
Department of Genetic and Molecular Biology, University of Roma ‘La Sapienza’ Department of Ecology and Sustainable Economic Development, University of Tuscia, Viterbo 3
Agriculture and Environment Centre “G. Nicoli”, Crevalcore, Bologna 2
Phylogeographic researches have strongly contributed to our knowledge of the influence of Pleistocene glaciation on temperate species. In Western Palearctic, these species experienced repeated cycles of range contraction and expansion following climatic oscillations. During the cold phases they became restricted to one or several refugial areas mainly located in the southern Mediterranean peninsulas of Iberia, Italy and the Balkans. During the warmer interglacial periods recolonization of higher latitudes was started from these refugia. In this study the phylogeography and historical demography of the mosquito Aedes caspius across Western Palearctic was investigated using sequence analysis of mitochondrial DNA fragments. Post‐glacial recolonization of northern habitats following glacial range contraction southward has been evidenced. The results obtained are discussed in relation to recent paleoclimatic reconstructions of the Mediterranean coastlands and natural history characteristics of the species. Diversità genetica e dimensione di popolazione di parassiti di organismi marini: uno studio per la valutazione dell’impatto dei cambiamenti globali sulle reti trofiche marine Mattiucci Simonetta1, Paoletti Michela2, Nascetti Giuseppe2 1
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Dipartimento di Scienze di Sanità Pubblica (DSSP) “Sapienza‐ Università di Roma” Dipartimento di Ecologia e Sviluppo Economico Sostenibile (DECOS), Università della Tuscia in Viterbo I cambiamenti globali hanno un forte impatto sugli ecosistemi marini. La principale conseguenza di questi impatti è la perdita della biodiversità a tutti i suoi livelli di organizzazione. In questa nota viene proposto uno studio per il monitoraggio dello stato di salute di reti trofiche marine, impattate da disturbi antropici di varia natura. Esso tiene conto della correlazione tra diversità genetica e dimensione di popolazione di specie di nematodi parassiti, il cui ciclo biologico è strettamente dipendente da organismi che occupano diversi livelli trofici di catene alimentari marine (pelagiche e bentoniche). Invertebrati, pesci e cefalopodi sono ospiti intermedi, mentre mammiferi marini ed uccelli ittiofagi sono ospiti definitivi nel ciclo biologico di questi ascaridi marini. Pertanto, qualsiasi impatto, dovuto a cambiamenti globali, sull’ecosistema che provochi la riduzione numerica delle popolazioni dei loro ospiti, comporta la riduzione numerica delle popolazioni dei loro parassiti e, di conseguenza, anche della loro diversità genetica a livello di popolazione e specie. 49 XIX Congresso S.It.E. Questo studio spazio‐temporale si avvale di risultati di analisi genetico/molecolari (marcatori nucleari e mitocondriali) condotte da più di venticinque anni su questi parassiti campionati in numerose aree degli emisferi boreale ed australe. L’analisi comparativa della diversità genetica di tali popolazioni mostra come essa sia notevolmente più elevata nelle popolazioni di parassiti da aree antartiche e subantartiche rispetto a quelle di aree boreali. Parallelamente, alti livelli di densità parassitaria sono stati osservati nelle popolazioni di mammiferi marini e pesci di ecosistemi antartici e subantartici (storicamente meno impattate), rispetto a quelle di aree più impattate (aree boreali). La diversità genetica e la dimensione di popolazione di questi parassiti possono essere assunti come indicatori indiretti dell’integrità di reti trofiche marine. When migration mimics population contraction in genetic variation data: a simulation study Bertorelle Giorgio, Benazzo Andrea, Mona Stefano Dipartimento di Biologia ed Evoluzione, Università di Ferrara Over the last few years, molecular ecology and conservation genetics successfully interacted with population genetics. In particular, the availability of molecular data for many species lead to a sudden increase in the use of models based on the coalescent theory to study the dynamic of population size changes through time, which is of primary interest for species management. Coalescent theory is a relatively new branch of population genetics, useful to address several questions in evolutionary biology, ranging from population demography to adaptation. However, population size inferences rely on the assumption that the population under investigation evolved in isolation, an assumption which is rarely met in the real world. In this study we investigated if and how different levels of migration affect the statistical reconstruction of the population size dynamic through time based on multilocus molecular data. We simulated genetic data sets under the classic Isolation with Migration model: two populations diverge T generations ago and exchange M migrants every generation starting τ generations after the split. The population size dynamic through time in each simulated data sets was then estimated using the Bayesian Skyline plot algorithm, a bayesian coalescent method which assumes complete isolation. We explored various combinations of T, M and τ and showed that migration can easily mimic the effect of a population decline in a population with constant size. This results, which implies that a bottleneck can be erroneously inferred due to migration, may have important consequences for the development of conservation strategies. We discuss this problem and the possible solutions. Small scale chaotic genetic structuring in Corallium rubrum Costantini Federica, Pintus Eleonora, Abbiati Marco Centro Interdipartimentale di Ricerca per le Scienze Ambientali in Ravenna and Dipartimento di Biologia Evoluzionistica Sperimentale, Università di Bologna, Ravenna Spatial scales of genetic structuring and connectivity patterns have major implication for persistence, resilience and recovery of marine populations affected by anthropogenic and natural threats. Population’s resilience/recovery to disturbance relies on recruitment processes. In self‐seeding populations, reduced chances for re‐colonization could promote genetic drift reducing the evolutionary potential of the species and increase risk of population extinction. Corallium rubrum is a long‐lived, slow‐growing gorgonian. It is one of the most exploited subtidal sessile invertebrates in the Mediterranean Sea, mostly owing to human harvesting. Previous genetic studies on red coral populations showed the occurrence of chaotic genetic structure at Mediterranean scale and surprisingly strong pattern of genetic structuring at spatial scales of 10s of metres, supporting the hypothesis of limited dispersal ability of the planulae. In this study, genetic structure of red coral samples collected at 1 meter intervals along a 10m transect in San Fruttuoso (Ligurian Sea) has been investigated. Four microsatellite loci developed for Corallium rubrum and two microsatellite loci developed for C. lauuensee have been used. Significant heterozygote deficiencies and chaotic genetic structuring at spatial scales of 1 meter have been detected. This finding suggests that biological processes (e.g. pre‐ and post‐settlement mortality and stochasticity of reproductive success) may favour the occurrence of genetically distinct pools of recruits at meter distances. The outcomes of these studies are of great importance to infer about red coral populations resilience and to identify the appropriate scales for the conservation of this species. 50 XIX Congresso S.It.E. Distribuzione tassonomica ed ecologia di Zootoca vivipara in Trentino e Lombardia: analisi del DNA mitocondriale Cornetti Luca1, Crestanello Barbara1, Menegon Michele2, Giovine Giovanni3, Vernesi Cristiano1 1
Fondazione Edmund Mach, Centro di Ecologia Alpina, Centro Ricerca e Innovazione, Trento Museo Tridentino di Scienze Naturali, Sezione Zoologia dei vertebrati, Trento 3
Stazione sperimentale regionale per lo studio e la conservazione degli anfibi in Lombardia 'Lago di Endine', Casazza (BG) 2
Zootoca vivipara fa parte della famiglia dei lacertidi ed è uno dei pochi rettili squamati a presentare due modalità riproduttive: mentre la sottospecie nominale è, infatti, vivipara, l’altra sottospecie, Z. v. carniolica è composta da popolazioni ovipare. Le due sottospecie non sono morfologicamente distinguibili, e sono identificate in base al cariotipo e alla variabilità del DNA mitocondriale. La specie è tipica dei climi temperati‐freddi delle latitudini ed altitudini elevate (anche oltre i 2200 m s.l.m.). Zootoca vivipara vivipara è distribuita in Europa e Asia settentrionali, mentre carniolica è stata osservata solamente al limite meridionale dell’areale e ad altitudini inferiori. In Italia si ritrova quasi esclusivamente sull’arco alpino, dove sono presenti entrambe le sottospecie, sebbene la loro distribuzione geografica rimanga da chiarire. Questo studio, attraverso l’analisi di 385 bp del gene mitocondriale citocromo b (Cytb) in 84 individui di Zootoca vivipara provenienti da 19 siti in Trentino e Lombardia, ci ha permesso di raccogliere informazioni relative alla distribuzione geografica ed ecologica delle due sottospecie. In particolare, si conferma l’alto grado di differenziazione genetica tra Z. v. vivipara e Z. v. carniolica con una divergenza nucleotidica media pari a circa 5%. Dei 6 aplotipi identificati, 4 sono riconducibili alla sottospecie carniolica e sono stati riscontrati in 8 dei siti analizzati. Alcuni di questi siti sono localizzati ad altitudini e latitudini maggiori rispetto a quelle attese. Dal confronto con sequenze depositate, emerge che i campioni della sottospecie vivipara appartengono al clade europeo centro‐occidentale per il quale si evidenziano segni di una recente espansione demografica. Questa ricerca fa parte di un progetto più ampio di caratterizzazione genetica, anche mediante marcatori nucleari (microsatelliti), delle popolazioni trentine di Zootoca, finalizzato a fornire nuove indicazioni gestionali e conservazionistiche. 51 XIX Congresso S.It.E. S4. Impatto antropico: effetto di disturbo o di controllo? MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:30, SEMINARIO 6, CHAIR: PYPAERT PHILIPPE What, when and why do wildfires burn? (A coarse­scale perspective) Ricotta Carlo1, Bajocco Sofia1, Mazzoleni Stefano2 1
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University of Rome “La Sapienza” University of Naples “Federico II” Because of the increasing anthropogenic fire activity, understanding the role of land use in shaping wildfire regimes has become a major concern. In the last decade, an increasing number of studies has been carried out on the relationship between land use and wildfire patterns, in order to analyze land use types where fire behaves selectively. The aim of this paper is to identify land cover types where fire incidence is higher (preferred) or lower (avoided) than expected by a random null model. Fire selectivity in a given land cover class may be characterized by the number of expected fires, by the mean surface that each fire will burn and by the mean day of ignition during the year. These three components of fire pattern are usually independent of each other and connected to different controlling factors. Therefore, based on available fire history data in Sardinia (Italy) for the period 2000‐2006, we analyzed fire selectivity of given land cover classes keeping all these variables separate from each other. The study highlighted a close relationship between the fire spatio‐temporal patterns and land cover that is primarily governed by two complementary processes: human pressure that directly influences fire incidence, and climatic factors that act indirectly on the timing of wildfires determining the spatial distribution of land use types. From a practical viewpoint, understanding the wildfires regime within the different land use classes can be an effective decision‐support tool for fire agencies in managing fire risk, that is tightly related to land cover, and for producing provisional models of fire behaviour under changing climatic scenarios and evolving landscapes. L’analisi di rischio ecologico nella bonifica di siti a contaminazione storica Dagnino Alessandro, Boatti Lara, Dondero Francesco, Negri Alessandro, Oliveri Caterina, Oliveri Laura, Sforzini Susanna, Tomada Maurizio, Bona Elisa, Fenoglio Stefano, Viarengo Aldo DiSAV, Università del Piemonte orientale “A. Avogadro”, Alessandria Valutare il rischio per l’ambiente e l’uomo in aree soggette a contaminazione storica rappresenta una delle maggiori criticità per un corretto management ambientale, in particolare per la difficoltà di stimare con gli strumenti tradizionali la reale pericolosità dei contaminanti e conseguentemente delimitare spazialmente le aree da bonificare. L’approccio Triad, che integra dati chimici, ecotossicologici ed ecologici per determinare rischio ambientale (EnvRI) e vulnerabilità biologica (BVI), risulta il principale strumento per rilevare le alterazioni potenziali e in atto nell’area di studio. Per interpretare oggettivamente i dati raccolti in un’analisi di rischio ambientale è stato sviluppato un Sistema Esperto di Supporto alle Decisioni (SESD) capace di calcolare indici sintetici integrando i dati Triad. Tale approccio è stato applicato a due aree (Pian Sottano e Case Bazzaretti) del SIN di Cengio e Saliceto, selezionate sulla base dei livelli di contaminazione rilevati nell’ambito delle attività di caratterizzazione delle aree esterne all’area industriale dismessa ex‐ACNA di Cengio. Campioni di suolo per ognuno dei primi 4 metri sono stati prelevati da 23 punti; in tutti i campioni sono stati determinati livelli di 129 sostanze tossiche, effetti ecotossicologici su differenti organismi modello e sono state valutate struttura ed attività delle più rilevanti comunità del suolo. A Pian Sottano, i dati Triad mostrano livelli dell’indice EnvRI (dati chimici, ecotossicologici di alto livello ed ecologici) per i campioni di suolo superficiale inferiori al limite di sicurezza mentre in alcuni campioni di Case Bazzaretti tale soglia risulta superata. Infine, integrando dati chimici ed ecotossicologici è possibile determinare la distribuzione verticale del potenziale rischio ecotossicologico: a Pian Sottano i principali rischi sono connessi ai primi 2 metri di suolo mentre a Case Bazzaretti tutti i 4 metri indagati mostrano livelli significativi. 52 XIX Congresso S.It.E. Flussi di CO2 ed N2O da suoli agricoli sottoposti a diverse forme di gestione della sostanza organica Fierro Angelo1, Forte Annachiara1, Riondino Michele1, Virzo Amalia1, Fagnano Massimo2, Piccolo Alessandro3 1
Dip. di Biologia Strutturale e Funzionale, Università di Napoli Federico II Dip. Ingegneria agraria e Agronomia, Università di Napoli Federico II 3
Dip. di Scienze del Suolo, della Pianta, dell'Ambiente e delle Produzioni Animali, Università di Napoli Federico II 2
La gestione della sostanza organica dei suoli agricoli può intervenire come effetto di disturbo o di controllo del delicato equilibrio di alcuni gas serra (CO2 e N2O) in atmosfera. Il progetto FISR‐MESCOSAGR (2006‐2010) si è proposto di valutare dal punto di vista agronomico, fisico, chimico, biochimico, biologico, microbiologico, ecotossicologico e biotecnologico la diversa gestione della sostanza organica dei suoli agricoli. Più in dettaglio sono state realizzate delle parcelle, secondo uno schema a blocchi randomizzati, coltivate a mais, nelle quali si è intervenuto con tecniche di protezione idrofobica con l’aggiunta di due diverse quantità di compost (COM1 e COM2); altre parcelle sono state gestite secondo uno standard nazionale diffuso (TRA – lavorazione profonda e 130 kg N ha‐1), altre con una lavorazione minima del suolo (MIN – lavorazione superficiale e 130 kg N ha‐1), le rimanenti parcelle sono state trattate con sovescio di biomassa di Vicia villosa (SOV). Infine, in parcelle coltivate a grano si è proceduto con una polimerizzazione in situ della sostanza organica del suolo mediante l’uso di molecole ferro‐porfiriniche biomimetiche (POR). Saranno presentati i dati relativi ai flussi dal suolo di CO2 e N2O dalle diverse parcelle di una delle stazioni sperimentali del progetto (Torre Lama, SA), correlati con i principali fattori chimici e fisici del suolo in relazione alle diverse pratiche di gestione. Soil water uptake by plant roots at different irrigation treatments in a peach tree orchard Rist Armin1,2, Denchik Nataliya1, Doussan Claude1 1
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Institut National de la Recherche Agronomique INRA, Unité EMMAH, Avignon, France Institute for Alpine Environment, European Academy Bolzano (EURAC) In Mediterranean regions, enormous amounts of water are consumed for the irrigation of fruit trees, such as olive, almond, orange or peach trees, due to the dry summer conditions. Considering the global warming scenarios the water consumption is very likely to increase and may lead to water scarcity in future. For a sustainable use of the water resources, it is thus necessary to investigate how the water use efficiency in fruit tree orchards could be increased. In order to contribute to this research objective the soil water uptake by peach trees in a drip irrigated orchard in the Provence (Southeast France) was determined in this study for three irrigation treatments: (1) full irrigation (FI, 100% potential evapotranspiration (ETP)), (2) regulated deficit irrigation (RDI, water supply if branch diameter shrinkage > 100 μm, 57% ETP) and (3) water deficit irrigation (WDI, 22% ETP). Water content profiles were determined twice a week around two trees per irrigation treatment by neutron scattering. This allowed for water balances to be set up and resolved by the actual evapotranspiration (ETA). In addition, the contribution of precipitation, irrigation and soil water storage to ETA was calculated. The data analysis showed that the trees under the RDI and WDI treatments used the available water resources significantly more efficiently than under FI during the hot and dry summer months. Considerable amounts of the water demand were supplied by the soil water storage during this period for all irrigation treatments. During the irrigation period the roots took up the water preferably from the wetted bulb. However, only under the WDI regime this lead to an enhanced root growth within the bulb compared to that out of it, which became obvious after the irrigation period in September and October. This study is part of the EU‐project IRRIQUAL (Sustainable orchard irrigation for improving fruit quality and safety; no. 023120) performed within the 6th EU Framework Programme. Pressioni antropiche e stato ecologico del Lago di Pusiano: nuove prospettive Carraro Elisa, Tartari Gianni, Salerno Franco, Copetti Diego Istituto di Ricerca sulle Acque, CNR, Brugherio (MI) Il Lago di Pusiano, un lago eutrofico situato nella fascia sudalpina, è uno tra i piccoli laghi italiani meglio studiati. Nel presente lavoro vengono analizzati i dati idrochimici e trofici provenienti dalle campagne di monitoraggio effettuate dall’IRSA‐CNR dal 1972 ad oggi. Vengono inoltre considerati i carichi di nutrienti, calcolati in tre indagini nell’arco di un trentennio, le condizioni alla circolazione invernale ed i gradienti stagionali epi ed ipolimnetici registrati in quattro campagne annuali. L’analisi limnologica del lago è stata recentemente arricchita da simulazioni basate sul modello 53 XIX Congresso S.It.E. ecologico CAEDYM, che sarà utilizzato in futuro per la valutazione dei possibili scenari di recupero della qualità delle acque. Gli impatti antropici vengono analizzati attraverso le relazioni idrologiche e trofiche tra il lago e il suo bacino idrico, grazie alla numerosa disponibilità di dati relativi agli apporti esterni. L’integrazione tra qualità delle acque del lago e del bacino scolante è resa possibile dal supporto di un modello di bacino per la simulazione del carico diffuso, che risulta di origine prevalentemente civile. Il carico interno, in relazione alle dinamiche della catena trofica del lago, e i fattori che agiscono sull’alta variabilità osservata nella stechiometria dei nutrienti (C:N:P:Si), sono i principali elementi che restano ancora da chiarire per una completa comprensione dei meccanismi di risposta del sistema lacustre alle pressioni esterne. L’analisi effettuata in questo lavoro si propone, infine, di affrontare il problema della identificazione delle “reference conditions”, in linea con le indicazioni metodologiche contenute nella WFD 2000/60, ovvero le condizioni dello stato “originario” in un caso complesso di lago naturale fortemente alterato nella sua idromorfologia nel corso dei secoli recenti, individuando anche i possibili elementi a sostegno della valutazione dei possibili effetti dei cambiamenti climatici. An integrated ecotoxicological approach using red mullet (Mullus barbatus) and common sole (Solea vulgaris) in monitoring petroleum contamination of industrial origin in a marine coastal area Corsi Ilaria, Baroni Davide, Caruso Tancredi, Della Torre Camilla, Guerrini Giacomo, Mariottini Michela, Pastore Angela Maria, Perra Guido, Sensini Cristiana, Trisciani Anna, Volpi Valerio, Zucchi Sara, Focardi Silvano E. Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”, Università degli Studi di Siena Petroleum contaminated sites pose serious environmental risk to aquatic organisms. An integrated ecotoxicological approach has been applied in a marine costal area in front of an oil refinery with the aim of identifying suitable tools to be used in pollution monitoring and risk assessment. The aim was to investigate the response of crucial enzymes involved in the cellular detoxification system in specimen of red mullet (Mullus barbatus) and common sole (Solea vulgaris) collected in three sites with different gradient of petroleum contamination. Expression of CYP1A1 and Multidrug resistance‐
associated protein 2 (MRP2) genes were investigated by q‐PCR in red mullet whereas biochemical assays were used to quantitate total cytochrome P450 content (P450 tot) and phase I and II enzyme activities such as EROD, BROD, B(a)PMO, GST and UDPGT were performed in both species. 16 most toxic PAHs were also measured in fillet as indication of petroleum contamination. A significant increase of CYP1A1 gene as well as EROD and B(a)PMO activities was observed in red mullet from the most contaminated site. A similar trend among sites but less marked was observed also for MRP2 gene (red mullet), P450 tot and BROD activity. On the contrary no differences in the activity of phase II enzymes GST and UDPGT were observed. A positive correlation of CYP1A1 gene and activities with PAHs content was also measured indicating the responsiveness of these parameters to petroleum pollution. Discriminant function analysis (DFA) and Principal Component Analysis (PCA) reveal a pattern of enzyme covariation and PAH levels that strictly resembles the spatial arrangement of sampling sites as a further confirmation. Overall results suggest that both species red mullet and common sole inhabiting a petroleum contaminated site were experiencing an exposure condition which is detectable and measurable by using Phase I and III drug metabolizing enzymes at both gene and enzyme level. MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 16:00­17:45, SEMINARIO 6, CHAIR: BOERO FERDINANDO [PM]: Effects of acidification on benthic macroagal diversity Porzio Lucia1,2, Buia Maria Cristina1 1
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Stazione Zoologica Anton Dohrn, Napoli Università degli Studi di Napoli “Federico II” For their structural and functional role in coastal waters and their sensitivity to several impacts, composition and abundance of target benthic macroalgae have been selected as Biological Quality Element to evaluate the ecological status of water bodies according to Water Framework Directive 2000/60. Applying the CARLIT method for the evaluation of water bodies around the Ischia Island (Naples), a bad classification was obtained for a restricted site whereas a sufficient status was reached for neighbouring areas. This status (reached by the lack of our target algal species) reflects 54 XIX Congresso S.It.E. the very low marine pH (6.57) due to natural underwater CO2 vents. To evaluate the effect of acidification on benthic macroalgal diversity, algae were scraped from known areas of vertical rock faces along a pH gradient from 8.17 down to 6.57 in a 300 m transect running parallel to the rocky shore. Vegetated community structure was investigated at species and morpho‐functional levels. Results suggest a strong negative effect on the algal community: a 25% reduction in algal diversity was recorded in the more acidified zone. Along the pH gradient, calcified algae, both crustose and erect (e.g. Phymatolithon sp., Jania rubens and Padina pavonica), first decreased their reproductive potential then disappeared. These calcifiers were being replaced by other species, belonging to the same morpho‐functional groups (e.g. Hildenbrandia sp. and Dictyota linearis, respectively). Among brown algae Fucales, forming the highest biomass canopy, showed an opposite distribution throughout the CO2 gradient: Cystoseira amentacea var. stricta was dominant at normal CO2 levels and disappeared in the more acidified zone where it is replaced by Sargassum vulgare. It is worth to note that this last species has been only recorded in this peculiar area. Cicli vitali di specie bentoniche: l’importanza dell’habitat Silveri Luana, Maiolini Bruno Fondazione E. Mach, Dipartimento Ricerca e Innovazione IASMA, Area Ambiente, S. Michele all’Adige (TN) Fattori ambientali geograficamente limitati possono far insorgere variabilità nei cicli vitali di organismi bentonici sia attraverso modificazioni genetiche che nell’ambito della plasticità fenotipica di una determinata specie. Tra i fattori riconosciuti capaci di indurre questi cambiamenti sono la temperatura, il fotoperiodo e l’idroperiodo. Nei casi in cui questi cambiamenti locali siano prevedibili e con poca eterogeneità temporale (ad es. basse portate estive in corsi d’acqua efemerali, bassa temperatura estiva in torrenti glaciali) gli adattamenti dei cicli vitali sono stati ben documentati. Meno conosciuta è la reazione adattativa verso alterazioni ambientali improvvise e di breve durata ma ripetute nel tempo. Un esempio di questi cambiamenti sono le variazioni indotte dai rilasci idroelettrici durante i quali fattori chiave quali portata, temperatura e qualità chimica dell’acqua variano improvvisamente, con una frequenza dettata dall’andamento del mercato energetico. Nel corso dello studio sono stati indagati i cicli vitali di specie di Plecotteri (considerati ottimi indicatori dello stato ecologico dei corsi d’acqua) tipiche di ambienti montani (Nemoura mortoni, Rhabdiopteryx alpina, Chloroperla susemicheli e Perlodes microcephalus) in stazioni prive di impatti antropici e a valle di una centrale idroelettrica. Un secondo approccio ha preso in esame le variazioni dei cicli vitali in ambiente naturale (torrente Fersina, Trentino) e in un ambiente sperimentale alimentato dalle stesse acque ma con portata costante nel tempo. In quest'ultimo caso sono state considerate alcune specie di Plecotteri e di Ditteri Simulidi. I parametri usati per la determinazione dei cicli vitali sono stati la lunghezza totale del corpo, lunghezza e larghezza della capsula cefalica, sviluppo degli abbozzi alari (Plecotteri), degli organi respiratori (Simulidi) e del periodo di sfarfallamento. Influenza del regime idrologico sullo sviluppo della comunità fitoplanctonica del Fiume Adige Zignin Andrea IASMA Research and Innovation Centre, Fondazione E. Mach, Istituto Agrario di S. Michele all’Adige. S. Michele all’Adige (TN) Numerosi studi svolti in fiumi europei hanno messo in evidenza che le principali variabili forzanti in grado di determinare lo sviluppo della comunità planctonica (potamoplancton) sono da ricercare nella portata e nelle variabili ad essa connesse (per es. trasparenza). In Italia, gli unici studi svolti sul fitoplancton fluviale sono estremamente scarsi e limitati ai tratti finali del Po e dell’Adige. Questo contributo riporta una sintesi degli studi svolti tra il 2007 e il 2008 in cinque stazioni ubicate lungo la parte valliva e planiziale del fiume Adige, per un tratto di circa 245 km, da Bolzano a Rovigo. I nutrienti algali nelle cinque stazioni non sembrano rappresentare un fattore limitante per la crescita algale. Le concentrazioni medie annuali di fosforo totale e DIN hanno sempre presentato valori superiori a 20 mg P l‐1 e 0.5 mg N l‐1. Le densità della comunità zooplanctonica (prevalentemente composta da rotiferi) hanno mostrato valori piuttosto limitati, compresi tra 100 e 15000 ind. m‐3. Gli organismi zooplanctonici hanno sempre presentato una dipendenza negativa dalla portata del fiume, senza alcuna particolare relazione con la biomassa algale, ciò che porterebbe ad escludere un possibile controllo top down della comunità fitoplanctonica. Analogamente, le biomasse algali totali hanno mostrato un’evidente correlazione negativa con la portata idraulica e, in minor misura, con le variabili ad essa connesse. Più specificatamente, le limitate biomasse medie annuali rilevate in tutti i tratti osservati (generalmente sempre inferiori a 3 mg l‐1 come clorofilla‐a) sono state associate all’alta velocità di corrente del fiume, mai inferiore a 0.5 m s‐1. Da nord verso la foce, il fitoplancton ha mostrato evidenti cambiamenti, passando da una comunità dominata da specie bentoniche e ticoplanctoniche ad una comunità costituita da specie più tipicamente planctoniche e a rapida crescita (diatomee 55 XIX Congresso S.It.E. centriche e, in minor misura, piccole chlorococcales). I risultati indicano un forte e determinante ruolo svolto dall’idrologia nel mantenimento di una limitata comunità zooplanctonica e fitoplanctonica. Ciò contrasta con quanto rilevato in molti altri fiumi europei dove la diminuzione delle portate idrauliche nel corso dei mesi estivi può – riducendo l’effetto negativo di questo fattore sulle biomasse potamoplanctoniche – favorire lo sviluppo di una comunità microalgale con biomasse fino a due ordini di grandezza superiori rispetto a quelle dell’Adige. Effetti ecologici del thermopeaking in ambiente alpino Carolli Mauro1, Maiolini Bruno1, Bruno Maria Cristina1, Silveri Luana1, Siviglia Annunziato2 1
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Fondazione E. Mach, Centro Ricerca e Innovazione IASMA Area Ambiente, San Michele All’Adige (TN) Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università degli Studi di Trento Il thermopeaking è definito come un improvviso e significativo cambiamento della temperatura di un corso d’acqua indotto da rilasci di centrali idroelettriche provenienti da acqua turbinata dalla zona ipolimnetica di bacini artificiali posti a quota più alta del punto di reimmissione. L’entità di queste alterazioni è stata quantificata in ambiente “naturale” a valle di due centrali di diverse dimensioni e quote in un sottobacino dell’Adige. Le variazioni annuali raggiungono un incremento massimo in inverno (+ 4,5°C) e una diminuzione massima in estate (‐5.9°C), mentre per le stagioni primavera e autunno non si registrano variazioni significative. L’impatto sulla comunità bentonica dell’onda termica è poco studiato per l’impossibilità in campo di separarla da quella di hydropeaking. Perciò per quantificare l’effetto della sola variazione di temperatura è stato utilizzato un apparato sperimentale costituito da 5 canalette in acciaio alimentate dal torrente Fersina. Sono stati condotti tre esperimenti, due durante la stagione fredda e uno durante l’estate, utilizzando tre canalette. L’impatto termico è stato calcolato raccogliendo il numero degli individui driftanti prima, durante e dopo l’impatto, rapportandoli alla comunità presente nelle canalette, per poter stimare l’impatto effettivo sul benthos. La comunità bentonica ha risposto al thermopeaking freddo svolto durante la stagione estiva (giugno 09), dove lo stress indotto ha portato ad un aumento significativo degli individui driftanti, mentre non sono state registrate variazioni significative del numero di individui driftanti con il thermopeaking caldo eseguito durante la stagione fredda (novembre 08 e marzo 09). È stato misurato anche il peso bagnato della frazione driftante per poter calcolare l’effettiva perdita di biomassa della comunità. In conclusione, l’onda di thermopeaking sembra indurre uno stress nella comunità bentonica e un aumento del drift. Effects of hydraulic dredging on plankton dynamics in two Italian sand­pit lakes Tavernini Silvia, Nizzoli Daniele, Rossetti Giampaolo, Viaroli Pierluigi Dip. di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma In recent years, many artificial lakes have been constructed in river floodplains as a result of gravel and sand quarrying. In general, pit lakes can be valuable substitutes for the loss of the original lentic waters and associated ecosystem services that formerly characterised river margins. However, little is known about the plankton colonisation processes of pit lakes during excavation period, because most studies were carried out at the end of the excavation phase. The seasonal and inter‐annual dynamics of both phyto‐ and zooplankton in two sand‐pit lakes located in the Po River Plain have been analysed over five years (2004‐2008). The studied lakes, Ca' Morta (CM) and Ca' Stanga (CS), have a common origin, display similar morphological features and are spatially contiguous, but differ in age and management regime. CM was created in 2002 and was still being dredged during the study period, while sand quarrying in CS began in 1998 and ended in 2004. These ideal conditions allowed us to study the effects of different management practices on plankton assemblages. Even though species richness was similar, plankton abundance and biomass were significantly different between lakes. We report how the communities evolved toward a higher taxonomical and functional diversity after conclusion of sand extraction. Our findings suggest that different water column stability and sand resuspension induced by dredging have a strong effect on the plankton communities via changed nutrient and light availability. The effect of resuspended particles on zooplankton grazing has been considered as well. The results of this study will be used to define general guidelines for the management of these artificial aquatic environments as well as for the evaluation of recovery interventions oriented to ensure an acceptable water quality over the longterm. 56 XIX Congresso S.It.E. Detecting river environmental quality through plant and macroinvertebrate bioindicators in the Aniene River (Central Italy) Testi Anna, Bisceglie Sara, Guidotti Silvia, Fanelli Giuliano Department of Plant Biology, University of Rome, La Sapienza From the source to the mouth of the Aniene river, a tributary of the Tiber near Rome, there is a multifactorial gradient of increasing disturbance and water pollution. We first investigated the variation of riverine and aquatic vegetation along the Aniene, analysing the floristic composition by means of transects comprising both water and shore. We then compared vascular plants and macroinvertebrates in order to establish which was the more reliable bioindicator of water pollution and disturbance in river habitats. The floristic data set can be ordered according to the 2 axes of NMMDS. Axis I showed a high correlation with the Extended Biotic Index (EBI) (Spearman’s rho = 0.89) and Hemeroby indicator of disturbance in plants (Spearman’s rho = ‐0.70), and Axis II with Shannon diversity of plants (Spearman’s rho = ‐0.67). These results have been summarized in two GIS maps, for EBI and Hemeroby, and allow to distinguish two sectors of the Aniene: upper and low‐middle, correlated with geomorphology, density, type of settlement, and degree of pollution. EBI and Hemeroby indicators collect information about environmental quality along different scales. In particular, on a finer scale, Hemeroby seems to catch local variations unrecognised by EBI. Verso la definizione di una “Zona di Interazione” delle aree protette per quantificare e monitorare l’impatto antropico sulla biodiversità Rovero Francesco1, DeFries Ruth2 1
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Biodiversità Tropicale, Museo Tridentino di Scienze Naturali, Trento Ecology, Evolution, and Environmental Biology, Columbia University, New York, USA L’attuale crisi della biodiversità impone in modo sempre più inderogabile la comprensione degli effetti delle attività umane sulla biodiversità. Nonostante ciò sia largamente riconosciuto, gli studi che includono l’impatto antropico nelle analisi dei cambiamenti della biodiversità rimangono scarsi. Appare critico, in particolare, la formalizzazione di come i dati di monitoraggio della biodiversità, ottenuti perlopiù su scale locali (plot), possano essere integrati nel contesto spaziale più ampio (landscape), potenzialmente globale, di ricaduta degli effetti antropici. Nel tentativo di colmare questa lacuna, un gruppo di lavoro del programma pan‐tropicale TEAM (Tropical Ecology, Assessment and Monitoring) di Conservation International ‐ programma creato per monitorare le foreste umide tropicali in modo standardizzato ‐ ha proposto un framework per delineare una “Zona di Interazione” (ZoI) che includa l’influenza antropica nel monitoraggio della biodiversità. Il presente lavoro descrive (1) i fondamenti teorici e criteri per delineare la ZoI, potenzialmente validi per ogni sistema dove dimensione naturale e antropica coesistono, e (2) un esempio pratico di ZoI in un’area in Tanzania, i Monti Udzungwa, che è di importanza straordinaria per la biodiversità. L’esempio mostra come differenze tra popolazioni di mammiferi forestali, soprattutto primati e ungulati, siano attribuibili agli effetti del disturbo antropico misurato nella ZoI, validando la rilevanza dell’approccio. Sul piano metodologico emerge la necessità di integrare dati di disturbo antropico misurati al suolo (e.g. caccia, taglio alberi), con dati satellitari ottenibili su scale più ampie (e.g. incendi, densità umana, uso del suolo). GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 15:45­17:30, SEMINARIO 6, CHAIR: TAGLIAVINI MASSIMO L'efficacia delle differenti politiche di conservazione nel garantire la sicurezza del capitale naturale Semeraro Teodoro, Petrosillo Irene, Zaccarelli Nicola, Zurlini Giovanni Laboratorio di Ecologia del Paesaggio, DiSTeBA, Università del Salento, Lecce La conservazione dei servizi ecosistemici è la principale garanzia di sicurezza ambientale che ha lo scopo di valutare il livello di minacce sul flusso totale di servizi ecosistemici definito come capitale naturale. Questo lavoro ha l’obiettivo di 57 XIX Congresso S.It.E. analizzare un'area naturale protetta situata nel sud Italia valutando la dinamica temporale del mosaico di uso e copertura del suolo e verificando se le passate politiche di conservazione sono state efficaci nel supportare il capitale naturale, riducendo o incrementando la sicurezza ambientale. Sono state utilizzate ortofoto e foto aeree rettificate per gli anni 1954, 1987, 1997 e 2004 per analizzare la traiettoria del cambiamento del paesaggio ed il conseguente cambiamento di flusso del capitale naturale. Sorprendentemente il risultato ha mostrato che non tutte le politiche di conservazione hanno giocato un uguale ruolo nel supportare la conservazione del capitale naturale. Questa ricerca ha evidenziato che il riconoscimento del solo valore naturale di un sito in accordo con la direttiva Europea non è sufficientemente efficace per la conservazione del capitale naturale. Diversamente la presenza di una autorità locale di gestione, definendo i limiti delle attività antropiche che provocano cambiamenti del paesaggio, può incrementare la sicurezza del capitale naturale. Questo è di particolare rilevanza, considerando che in ogni nazione europea c'è un grande numero di aree che sono riconosciute per il loro valore naturale ma che attualmente non sono protette a livello locale con opportune misure che hanno lo scopo di mitigare gli impatti umani. Strumenti di governance ambientale: nuovo approccio agli schemi di certificazione a livello territoriale Torchia Andrea, Botta Serena, Nota Alessandro, Quaglino Alberto, Comoglio Claudio Dipartimento di Ingegneria del Territorio, dell’Ambiente e delle Geotecnologie, Politecnico di Torino Nell’ultimo decennio l’Unione Europea ha assegnato grande importanza ad una governance locale basata sui principi dello sviluppo sostenibile (ad. es. Agenda XXI locali) anche grazie all’adozione di Sistemi di Gestione Ambientale (ISO 14001‐
EMAS) da parte degli Enti territoriali. In particolare le Amministrazioni Comunali, quali livelli governativi più vicini alle problematiche e ai bisogni della popolazione residente, hanno specifiche responsabilità in quanto a salvaguardia dell’ambiente, erogazione di servizi efficienti e trasparenza delle informazioni al pubblico. Tuttavia, anche a fronte della volontà di tali Enti di aderire agli schemi di certificazione ambientale, spesso nell’applicazione pratica si possono incontrare oggettive difficoltà dovute al fatto che le criticità ambientali ed i possibili interventi migliorativi sul territorio non hanno confini sovrapponibili con quelli dei singoli Enti Locali e la loro gestione ricade quindi su più soggetti fra loro indipendenti e con competenze diverse. Proprio queste considerazioni hanno portato a sperimentare un approccio innovativo in grado di superare tali criticità, sviluppando sinergie volte ad una gestione intercomunale degli aspetti ambientali ed alla pianificazione di obiettivi di miglioramento a livello di ambito territoriale. Nel presente articolo vengono presentati i risultati di un progetto volto alla registrazione EMAS di un comprensorio di 44 Amministrazioni Comunali della Provincia di Cuneo, basato sullo sviluppo di una metodologia comune coordinata da un soggetto promotore e sulla condivisione delle risorse gestionali, tecniche ed organizzative tra Enti Locali limitrofi e caratterizzati da una omogeneità organizzativa e territoriale. I risultati dello studio costituiscono un innovativo riferimento operativo esportabile in altri contesti territoriali finalizzato a determinare una più efficace applicazione degli schemi di certificazione ambientale con ricadute positive a livello di area vasta. La realtà dei commons in Trentino e Cumbria. Governance sostenibile e resilienza dei sistemi socio­ecologici Gretter Alessandro, Scolozzi Rocco Fondazione Edmund Mach, Centro Innovazione e Ricerca Area Ambiente e Risorse Naturali, San Michele all’Adige (TN) A livello internazionale col termine “Commons” si indicano tutti quei beni la cui proprietà è della collettività, ossia caratterizzati dagli aspetti del “bene pubblico” sotto un profilo economico (disponibili in larga misura, proprietà non esclusiva ed escludibilità all’utilizzo limitata). A livello globale si può pensare a beni quali l’atmosfera oppure le risorse degli ecosistemi marini, ma anche a molte altre risorse naturali e a servizi ed infrastrutture tecnologiche. La possibilità di differenziazione spaziale permette di declinare il termine anche su scala nazionale, regionale e locale. In questo caso si può parlare di un insieme di risorse di proprietà collettiva (“Common‐pool resource”). La limitazione spaziale della trattazione sarà svolta nel contesto Europeo, ed in particolare al caso delle Alpi Italiane e delle Uplands Inglesi, approfondendo così il confronto tra territori caratterizzati prevalentemente dalla presenza di ecosistemi terrestri montani. Relativamente alle Common Lands di questi territori si è cercato di analizzare le risorse naturali nella loro complessità, mediante un approccio ecosistemico, mettendo in evidenza le relazioni connesse ai beni e servizi forniti dalle risorse naturali. Gli ambiti sono caratterizzati da ecosistemi montani (declinati nelle forme di foreste, aree agricole e collinari) e dalla ricorrenza di una crisi a livello socio‐ecologico (spopolamento, marginalità economica e/o sociale, perdita 58 XIX Congresso S.It.E. di identità culturale, impatti sulla biodiversità). Per il territorio del Trentino si è realizzata una valutazione economica del patrimonio dei beni di proprietà collettiva applicando i principi del Millennium Ecosystem Assessment. Il caso inglese della regione Cumbria è stato valutato per la capacità del sistema locale di rispondere ai mutamenti imposti dalle dinamiche del mercato. Le evidenze hanno permesso di confrontare gli strumenti atti alla tutela delle risorse naturali e della conservazione dei paesaggi culturali tradizionali. La gestione dei porticcioli turistici nell’ottica dell’Environmental Security Valente Donatella, Petrosillo Irene, Zaccarelli Nicola, Zurlini Giovanni Laboratorio di Landscape Ecology, Dip. di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali, Università del Salento, Lecce Nell’ottica dell’Environmental Security la gestione dei Socio‐Ecological Landscapes (SEL), sistemi complessi e adattativi costituiti dalla componente sociale e dalla componente ecologica, deve tener conto che la componente ecologico‐
ambientale risulta influenzata dalle interazioni, dalle percezioni e dai comportamenti umani. Tuttavia, se da un lato è necessario riconoscere che la percezione della sicurezza è fondamentale a tutti i livelli dell’organizzazione umana, dall’altro è di primaria importanza ammettere che sono i decisori a prendere le decisioni e ad assegnare le priorità gestionali sulla base della loro percezione dei rischi con conseguenze reali sull’ambiente in termini di rischio ambientale. Nel contesto dell’Environmental Security dei porticcioli turistici c’è da considerare che la loro gestione fino ad ora è stata valutata senza tener conto della consapevolezza ambientale che i gestori hanno dei possibili rischi associati alle loro decisioni. Partendo da questo presupposto l’indagine è stata svolta (i) a scala provinciale, confrontando la percezione del rischio ambientale dei gestori di 8 porti turistici presenti nella Provincia di Lecce e (ii) a scala locale, analizzando la percezione del rischio ambientale dei gestori in uno dei porti studiati (analisi soggettiva), valutando il rischio ambientale potenziale delle pressioni tramite la creazione di scenari (analisi oggettiva) e confrontando i risultati delle analisi oggettive e soggettive per generare stime di sicurezza ambientale. I risultati ottenuti hanno permesso di evidenziare che la gestione dei SEL, oltre alle componenti economiche, sociali, ecologiche, deve necessariamente includere la percezione ambientale dei decision‐makers, ma soprattutto ha fornito prime indicazioni spazialmente esplicite circa lo stato di rischio ambientale potenziale di un porto, costituendo dunque un valido supporto per la realizzazione di efficaci programmi di monitoraggio ambientale nelle diverse aree interne del porto. Integrated GIS­based approach for the sustainable assessment of bioenergy resources and landuse planning support Zubaryeva Alyona, Zaccarelli Nicola, Del Giudice Cecilia, Zurlini Giovanni Department of Biological and Environmental Sciences and Technologies, Landscape Ecology Laboratory, University of Salento, Lecce Renewable energies, especially energy from biomass, contribute to the sustainable development of the territory. Simultaneously, by using biomass to produce bioenergy, biorepoductive land is devoted to supply energy. As the bioreproductive land area on the European level is decreasing, bioenergy competes against other demands like the production of food, industrial resources, cultural goods and services, etc. Moreover, bioenergy system being a socio‐
ecological system requires integrated approaches for the evaluation of the factors, components and interactions of such a system, considering that agriculture presents one of the major drivers of the land use change. Growing evidence shows that a particular mismatch between existing management practices and a viable potential of local green energy production lies in the underestimation of the resource availability assessment which connects both energy demand and supply side. Existing approaches address estimation of resource availability based mainly on the energy demand without integration of evaluations based among others on spatially explicit models which consider present landuse patterns in the landscape. Therefore, this work was focused on the assessment of bioenergy systems to provide a support for decision‐
makers and bioenergy industry, and thus to support policy development and bioenergy deployment at different scales. The approach uses analytical hierarchy process combined with GIS analysis, permitted to develop a map of a spatial distribution of legal, cultural, geological constraints for the location of an anaerobic biogas plant, analysis of biomass and infrastructure; tradeoff between the use of different sources of the biomass and scenario development for the territorial development taking into account the introduction of this new renewable source of energy. 59 XIX Congresso S.It.E. Sostenibilità e bioenergia: un’applicazione del modello CO2FIX ai boschi della Lombardia Fiorese Giulia, Guariso Giorgio, Perego Enrico Dipartimento di Elettronica e Informazione, Politecnico di Milano Le biomasse possono costituire un’importante fonte rinnovabile per l’energia e contribuire alla mitigazione dei cambiamenti climatici. Anche il comparto forestale può contribuire allo sviluppo delle bioenergie a scala locale. Tuttavia, l’utilizzo di risorse forestali a fini energetici può avere rilevanti impatti sugli ecosistemi e sul territorio nel suo complesso e richiede quindi approfondite analisi preliminari. Scopo di questo lavoro è confrontare differenti modelli di gestione sostenibile della biomassa forestale con l’obiettivo di massimizzare la produzione di bioenergia e la rimozione di gas serra dall’atmosfera. Il modello utilizzato per l’analisi, CO2FIX, descrive, mediante equazioni ricorsive con passo di simulazione pari ad un anno, i flussi di carbonio per unità di superficie della biomassa (dinamica di crescita, turno di taglio, mortalità da taglio, residui), del suolo (decomposizione) e della bioenergia (emissioni delle operazioni di taglio, del trasporto e della conversione in energia, emissioni da combustibili fossili evitate). Il modello è stato applicato ai boschi della Lombardia, che sono stati schematizzati in cinque macrosistemi forestali: boschi di conifere; boschi di latifoglie; boschi misti di conifere e latifoglie; impianti di arboricoltura da legno; vegetazione arbustiva. Per ogni macrosistema sono state analizzate diverse politiche di gestione: tutela assoluta (la biomassa arborea evolve naturalmente senza alcun tipo di intervento); conservazione (mantenimento costante dello stock di carbonio nella fitomassa); massima produzione mantenibile; cicli di taglio di diversa lunghezza. È stato quindi possibile confrontare le diverse gestioni e individuare quella più efficiente dal punto di vista del carbonio immagazzinato per ogni macrosistema forestale. È stato così possibile valutare quantitativamente quale potrebbe essere il contributo complessivo del comparto alla riduzione delle emissioni climalteranti e paragonarlo all’attuale situazione della Lombardia. L’Impronta Ecologica del turismo: Italia e Germania a confronto Aretano Roberta1, Petrosillo Irene1, Zurlini Giovanni1, Müller Felix2 1
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Laboratorio di Ecologia del Paesaggio, DiSTeBA, Università del Salento, Lecce Università di Kiel, Germania È riconosciuto in letteratura che le pressioni antropiche alterano l’integrità degli ecosistemi riducendo la loro capacità di mantenere un continuo flusso di servizi ecosistemici. Poiché risulta importante monitorare la richiesta di questi servizi da parte dell’umanità, i ricercatori hanno sviluppato alcuni indici tra cui quello dell’Impronta Ecologica. L’Impronta Ecologica misura quanto territorio biologicamente produttivo viene utilizzato da un individuo per produrre le risorse che consuma e per assorbire i rifiuti che genera. Negli ultimi anni l’Impronta Ecologica è stata applicata a numerose scale ed a specifici settori economici. In questo lavoro l’analisi ha stimato l’Impronta Ecologica dei residenti di due aree europee, la provincia di Lecce ed il comune di Gallipoli nell’Italia meridionale ed i distretti di Nordfriesland e Dithmarschen ed il comune di Husum nella Germania settentrionale. L’Impronta Ecologica è stata poi confrontata con le rispettive biocapacità per evidenziare condizioni di deficit o surplus ecologico. Poiché il settore economico principale che caratterizza le aree oggetto di studio è quello turistico, è stata stimata anche l’Impronta Ecologica dei turisti (in termini di residenti equivalenti). Il turismo nelle aree di studio è tipicamente balneare concentrandosi in brevi periodi temporali in estate. Poiché l’Impronta Ecologica è un valore annuale, per stimare l’impatto di due popolazioni (residenti e turisti) e per evidenziare gli effetti di un turismo stagionale, la metodologia è stata applicata a differenti scale spaziali e temporali. In tale contesto l’Impronta Ecologica si presta come strumento a supporto dei decisori ai diversi livelli istituzionali per ridurre l’impatto ambientale del turismo e per andare incontro ai bisogni delle popolazioni residenti e dei turisti in termini di maggiore qualità dei beni e servizi ecosistemici. 60 XIX Congresso S.It.E. S5. Come apprezzare i "servizi" offerti dagli ecosistemi? VENERDÌ 18 SETTEMBRE 2009, ORE 09:00­10:30, SEMINARIO 6, CHAIR: ZURLINI GIOVANNI Stima dei servizi ecosistemici a scala regionale come supporto a strategie di sostenibilità Berretta Claudia1, Cataldi Maria Angela2, Morri Elisa1, Pace Daniela Silvia3, Scolozzi Rocco4, Zaccarelli Nicola2, Santolini Riccardo1 1
Università degli studi di Urbino, Dip. di Scienze dell’Uomo dell’Ambiente e della Natura Università del Salento (Lecce), Dip. di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali 3
Systema Naturae, Fondazione per la Biodiversità Onlus, Roma 4
Fondazione Edmund Mach, San Michele all’Adige (TN), Area Ambiente e Risorse Naturali 2
Ecosistemi funzionali forniscono servizi e beni (servizi ecosistemici, SE) essenziali per il benessere dell’uomo. Tali risorse, inoltre, supportano economie a scala regionale e nazionale, ma le valutazioni economiche non considerano l’insostituibilità o l’irriproducibilità di tali risorse. Una contabilità ambientale dovrebbe valutare il loro ammontare e la loro dinamica per supportare strategie di sostenibilità soprattutto a fronte di variazioni climatiche nel breve, medio e lungo periodo. A partire da una revisione dei dati di letteratura ed una calibrazione su scala regionale attraverso un approccio Delphi, si propone una prima stima di alcuni servizi ecosistemici in relazione alle variazioni intercorse nel periodo 1990‐2000 per le regioni Trentino Alto‐Adige, Marche, Lazio e Puglia. Sono realizzate una serie di carte tematiche che rappresentano in modo spazialmente esplicito un primo “censimento” dei servizi ecosistemici a livello regionale, da affinarsi successivamente in termini di risoluzione spaziale e tematica per rispondere a obiettivi più specifici. Tali informazioni costituiscono già una base conoscitiva utile per definire il capitale naturale italiano. In particolare ci si è concentrati sui servizi collegati alle funzioni di regolazione (es. climate regulation, gas regulation, flood prevention) e di habitat (a supporto alla biodiversità) (de Groot et al. 2002). Queste funzioni ecosistemiche sono quelle di maggior interesse per il raggiungimento di obiettivi definiti a livello comunitario e/o internazionale (es. A sustainable Europe for a better world: A European Union Strategy for Sustainable Development COM, 2001). Una prima stima del valore economico prodotto dai “beni e servizi” degli ecosistemi acquatici italiani Di Sabatino Antonio, Coscieme Luca, Vignini Patrizia, Cicolani Bruno Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli studi di L’Aquila Una grande fetta del benessere delle società umane è strettamente dipendente dai processi e dalle funzioni ecosistemiche, che si traducono in “beni e servizi”. Il valore di questi servizi spesso rimane al di fuori delle regole di “mercato” o non viene adeguatamente considerato dalla ”economia classica”, con gravi e importanti conseguenze per ciò che riguarda la sostenibilità della crescita e dello sviluppo. Per questi motivi, la valutazione economica dei servizi prodotti dai sistemi naturali è una delle maggiori tematiche cha sta animando il dibattito tra la comunità scientifica e il mondo della politica e dell’economia. Scopo del lavoro è quello di stimare il capitale naturale prodotto dal normale funzionamento degli ecosistemi di acque dolci italiani. La valutazione comprende sia la stima del capitale direttamente connesso all’utilizzo e allo sfruttamento delle risorse idriche (valore d’uso), sia quello di “non uso” associato ai servizi di regolazione, controllo e supporto, oltre al valore culturale‐estetico‐ricreativo. Gli ecosistemi d’acqua dolce sono stati suddivisi in tre categorie: corsi d’acqua, laghi e zone umide. Per ogni categoria è stata calcolata l’estensione spaziale che è stata moltiplicata poi per il valore (per unità di area) relativo ad ogni singolo servizio. La lettura dei dati disaggregati offre interessanti spunti di riflessione e i risultati indicano che gli ecosistemi acquatici italiani “producono” annualmente un equivalente di capitale pari a circa 10 miliardi di euro. Il continuo aumento del degrado quali‐quantitativo delle risorse idriche comporta la perdita di un’ampia fetta di questo capitale, con impatti e conseguenze a livello socio‐economico che devono essere attentamente considerati. 61 XIX Congresso S.It.E. Turismo balneare e percezione dei servizi ecosistemici nel Parco Naturale Regionale “Litorale di Ugento” Zaccarelli Nicola1, Zecca Simone1, Dadamo Marco2, Petrosillo Irene1, Zurlini Giovanni1 1
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Laboratorio di Ecologia del Paesaggio, Dipartimento di Sceinze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali, Università del Salento, Lecce Ente Gestore del Parco Naturale Regionale “Litorale di Ugento”, Ugento (LE) Il turismo balneare e la conservazione della natura in Provincia di Lecce dipendono pesantemente dalla disponibilità, dalla qualità e dalla quantità di un ampio spettro di servizi ecosistemici (SE) e dal capitale naturale (CN) del sistema della fascia costiera. Un’indagine sulla percezione dei SE e del CN rilevanti per l’attività turistica balneare è stata avviata nell’estate del 2009 attraverso il coinvolgimento dei gestori degli stabilimenti balneari e sviluppando un apposito questionario improntato sullo schema D‐P‐S‐I‐R. La popolazione indagata include tutti gli stabilimenti lungo il tratto di costa sabbiosa del Parco Naturale Regionale “Litorale di Ugento”, uno dei tratti più importanti della Provincia di Lecce. I risultati mostrano come esistano diverse incongruenze nella percezione soggettiva dei SE e del CN, in particolare: i) i gestori valutano in modo errato il valore e l’importanza di diversi habitat della fascia costiera oltre che il servizio di prevenzione dall’erosione delle foglie di Posidonia oceanica; ii) esiste una valutazione incoerente fra impatti e pressioni associate alle attività di uno stabilimento balneare; iii) una scarsa sensibilità nella partecipazione ai programmi ed attività del Parco sul valore e l’importanza del CN e dei SE. Le implicazioni di queste incoerenze di percezione sono discusse nel contesto della environmental security e delle strategie di conservazione, sottolineando come l’Ente Gestore debba operare al fine di superare tali problematiche per raggiungere non solo un maggior consenso ma anche una reale efficacia nelle azioni di gestione. Verso una mappatura dei servizi ecosistemici in ambito turistico alpino, caso della Val di Ledro (TN) Goio Ilaria1, Gretter Alessandro2, Scolozzi Rocco2 1
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Facolta di Economia, Università degli Studi di Trento Fondazione Edmund Mach, Centro Ricerca ed Innovazione, San Michele all’Adige (TN) Il valore economico turistico, medio per Kmq, della Valle di Ledro (TN), è pari a 414.130 € (dedotto dalla spesa turistica per il 2007). Da quali variabili dipende questo valore territoriale? È possibile individuare aree ed ecosistemi che maggiormente contribuiscono a tale valore? Nelle Alpi l’industria turistica usa e consuma risorse del territorio che dipendono direttamente, o in modo mediato dalla cultura locale, dai servizi ecosistemici (SE) che il territorio fornisce. Funzioni ecosistemiche di regolazione, habitat, produzione e informazione (de Groot et. al 2002) supportano le pubblicizzate “risorse” del territorio, “attrattori” di turisti, riassunte nello slogan “natura, salute, arte e tempo libero”. Stimare il valore economico di questi servizi risulta cruciale per confrontare alternative di sviluppo (es. nuove infrastrutture vs. conservazione/ripristino di ecosistemi), quindi per orientare scenari di sviluppo concretamente sostenibili. Se gli strumenti di contabilizzazione dei SE sono ancora oggi dibattuti, si può riconoscere imprescindibile la dimensione spaziale dei SE in termini di estensione e densità di flussi di utilità. Si pensa soprattutto ai contesti locali delle valli alpine, dove un certo “isolamento” geomorfologico permette di semplificare il sistema. Qui si propone un tentativo di localizzare tali flussi, come primo passo verso una loro quantificazione e valutazione economica. Nello specifico, si presenta un modello concettuale di relazioni tra “attrattori” turistici e servizi ecosistemici, per il contesto alpino trentino, esplicitando assunzioni da verificare in una successiva fase della ricerca. Individuate le variabili nodali si presenta una “spazializzazione” delle diverse aree “source” (produzione) di diversi SE e delle aree “sink” (fruizione/consumo). Il successivo sviluppo sarà quello di costruire e validare un modello relazionale‐spaziale di relazioni funzionali tra variabili ecosistemiche e valori anche economici. 62 XIX Congresso S.It.E. La percezione dei servizi offerti dal bosco da parte delle comunità locali: un caso di studio nel Comune di Trento Cantiani Maria Giulia1, De Meo Isabella2, Maino Federica3 1
Laboratorio di Ecologia, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università di Trento CRA‐MPF, Unità di Ricerca per il Monitoraggio e la Pianificazione, Trento 3
Istituto per lo sviluppo regionale e il management del territorio, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) 2
Il presente contributo mostra i risultati di una ricerca sulla percezione del bosco da parte degli abitanti del Comune di Trento. Come molte altre aree dell’arco alpino, il paesaggio montano del Trentino, a seguito del cambiamento dei modelli di sviluppo e dell’abbandono delle tradizionali attività economiche, è stato interessato da cambiamenti che hanno riguardato tutte le componenti del territorio. La ricerca ha avuto lo scopo di comprendere ed analizzare quanto forte sia ancora il legame dei cittadini con il bosco, di individuare i principali servizi che vengono a questo attribuiti dalle comunità locali, di testare la sensibilità ai cambiamenti del paesaggio e ai grandi temi della biodiversità e dello sviluppo sostenibile. Ha inoltre indagato se la percezione del bosco e dei suoi servizi da parte della popolazione può in qualche modo risentire della prossimità con il bosco stesso e quindi dei processi di urbanizzazione e di sviluppo dei centri abitati. I risultati di questo tipo di indagini possono essere utilizzati per la costruzione di un proficuo dialogo tra autorità e popolazione, contribuendo a creare in quest’ultima un atteggiamento consapevole e maturo nei confronti della gestione delle risorse naturali. D’altro canto, conoscere esigenze ed opinioni del pubblico fornisce all’autorità elementi di riflessione per le scelte politiche e gestionali. Su queste basi si possono infatti immaginare nuovi modelli di sviluppo per la montagna alpina, in alternativa a quelli basati sul “consumo” di territorio e di risorse. Nel caso si intenda mettere in atto un processo di pianificazione forestale su base partecipativa, le informazioni scaturite da queste indagini costituiscono una base di conoscenze importante per instaurare una efficace comunicazione, ed intraprendere la strada di processi decisionali inclusivi. 63 XIX Congresso S.It.E. S6. Mountain Ecology ­ terrestrial and aquatic ecosystems MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:30, SEMINARIO 2·3, CHAIR: PSENNER ROLAND [PM]: Ecosistemi fluviali montani: valutazioni di funzionalità fluviale e di integrità ecologica Dallafior Valentina1,2, Bertolaso Marta1, Ghetti Pier Francesco1, Minciardi Maria Rita3, Negri Paolo2, Rossi Gian Luigi3, Siligardi Maurizio2 1
Facoltà di Scienze MM.FF.NN, Dipartimento di Scienze Ambientali, Università Ca’Foscari di Venezia Agenzia Provinciale per la Protezione dell’Ambiente, Provincia Autonoma di Trento 3
ENEA Sezione di Biologia Ambientale e Conservazione della Natura, Centro Ricerche di Saluggia (VC) 2
I torrenti montani sono ecosistemi caratterizzati da una fisiologica fragilità ecologico‐funzionale (Minciardi et al., 2003). In ambito montano, infatti, anche in tratti con assenza di alterazioni di origine antropica, non si raggiungono valori elevati di funzionalità fluviale, intesa come capacità dell’ecosistema di garantire lo svolgimento delle funzioni ecologiche caratteristiche del corso d’acqua (autodepurazione delle acque, azione filtro, disponibilità di habitat diversificati, etc.). Lo dimostrano i risultati dell’applicazione dell’Indice di Funzionalità Fluviale (IFF – Siligardi et al., 2007) a numerosi tratti montani di Trentino, Veneto (BL), Piemonte (TO) e Valle d’Aosta, rilevati durante la stagione vegetativa 2008. Dall’analisi ed elaborazione dei dati raccolti sono stati individuati gli aspetti che incidono sulla naturale limitazione della funzionalità fluviale. Questi elementi svolgono, inoltre, un ruolo determinante nella definizione della funzionalità potenziale dei tratti montani, intesa come condizione di assenza di interventi antropici. Rapportando la funzionalità reale a quella potenziale si ottiene una misura di integrità ecologica, espressa come funzionalità relativa. Tale valore consente di ottenere un’indicazione dell’eventuale alterazione dei processi ecologici o dell’integrità ecologica dai tratti fluviali considerati. Questo tipo di valutazione dell’impatto antropico sugli ecosistemi fluviali montani permette quindi di comprendere come la capacità omeostatica e la resilienza del sistema siano meno efficienti, oltre ad ottenere indicazioni riguardo a quanto la naturalità risulti alterata in alcuni tratti. Tale procedura di valutazione della funzionalità relativa degli ecosistemi fluviali montani costituisce una procedura per la valutazione degli impatti di eventuali interventi in territori montani limitrofi ai corsi d’acqua. [PM]: Metalli pesanti ed elementi in tracce nelle acque dei laghi alpini: origine e possibile speciazione in risposta all’acidificazione Tornimbeni Ombretta C.N.R. Istituto per lo Studio degli Ecosistemi, Verbania Pallanza I laghi alpini sono da sempre studiati per affrontare problematiche legate all’effetto del trasporto atmosferico di inquinanti a lunga distanza. Grazie alle caratteristiche che li definiscono, risultano essere ecosistemi isolati, situati in posizioni remote e di conseguenza lontani da fonti antropiche di inquinamento, ma soggetti alla rideposizione di inquinanti attraverso le deposizioni atmosferiche, e per la loro peculiarità sono soggetti a variazioni climatiche. Diventano quindi degli ottimi modelli di riferimento al fine di valutare i trend di questi elementi e stimarne la potenziale pericolosità per l’ecosistema stesso. Fin dagli anni ’70 si sono condotte ricerche sistematiche nell’ambito di molti programmi dell’Unione Europea, che hanno prodotto database relativi ad un gran numero di laghi su tutto l’arco alpino, e dal quale si stima che circa il 52% risulti sensibile al fenomeno di acidificazione. Sebbene nel corso degli anni si è rilevato un miglioramento come risultato di maggiore consapevolezza e ampia applicazione delle normative rivolte a ridurre, sia a livello nazionale che internazionale, le emissioni in atmosfera, tuttavia non bisogna rallentare l’attività di studio degli inquinanti atmosferici e dei loro effetti su questi ambienti remoti, trasportati a distanza e ricaduti attraverso le deposizioni atmosferiche. Un’analisi multivariata ha permesso di individuare pattern spaziali nella distribuzione dei metalli pesanti ed altri elementi in tracce nei laghi alpini, portando a formulare ipotesi sulle possibili origini degli apporti a lago. Inoltre sono state analizzate le tendenze temporali nelle concentrazioni degli elementi in tracce in due laghi alpini. Infine attraverso un modello predittivo sono stati simulati diversi scenari di futura deposizione d’inquinanti per valutarne le conseguenze sulla speciazione dei metalli in questi due laghi, al fine di stimare la risposta delle acque lacustri alpine alle possibili variazioni di acidificazione. 64 XIX Congresso S.It.E. Distinguishing between live and dead diatoms in riverine planktonic communities: implications for the application of bioassessment methods Centis Barbara, Zignin Andrea IASMA Research and Innovation Centre, Fondazione E. Mach, Istituto Agrario di S. Michele all'Adige, Environment and Natural Resources Area, S. Michele all’Adige (TN) Differentiating live and dead diatoms enhances the accuracy and the precision of diatom‐based watercourse bioassessment. I have collected by‐monthly planktonic samples from river Adige which is a good example of watercourse being impacted mainly by physical constraints. I counted live diatoms (cells with visible chloroplast) and then compared them with the results from the conventional acid‐clean method. Basically the two processes lead to similar results, justifying their individual use for bioassessment purposes. Nevertheless, diatom analysis using the conventional counting method provides assemblage data with high taxonomic resolution while distinguishing live diatoms offers ecological reliability. Some species have different abundances between the two assemblages: this discrepancy could affect bioassessment methods which heavily rely on good estimation of species abundances (e.g., diatom‐phosphorus transfer functions). This could be even more problematic in the case of rivers like Adige which, due to its peculiar hydrological regime, carries in its waters a high number of meroplanktonic and tychoplanktonic species. Predicting river diatom removal and accrual after shear stress induced by ice melting Bona Francesca, La Morgia Valentina, Falasco Elisa, Badino Guido DBAU Sez Ecologia, Università degli Studi di Torino The increase of fine particles in rivers may be induced by natural causes like ice melting or by anthropic activities. The objective of this research was to study the removal of diatoms as a consequence of environmental variables during flood events. We adopted a Path Analysis approach by hypothesizing a causal model. We tested it against real data collected in two alpine rivers in Northern Italy (Aosta Valley): Dora di Veny, directly fed by the glaciers of Monte Bianco and Savara by springs. In particular, the path analysis enabled the estimate of both direct and indirect effect weights of water velocity, thus discriminating the respective role of shear stress (velocity) and abrasion of the substrates (TSS, partly mediated by velocity). TSS and velocity values were much higher in Dora di Veny, with a maximum velocity of 2.9 ms ‐1 and a maximum of TSS as high as 2180 mg/l. The removal of epilithic diatoms was recorded in Savara once, while it occured in the majority of samples in Dora di Veny. Indeed the Path Model kept as final explanatory variables water velocity, TSS and river feeding. Water velocity exerts both a direct and indirect effect (mediated by TSS) on the presence/absence of diatoms. While the indirect effect weight is equal to ‐0.23, the direct effect weights ‐0.37. The type of the river (rhitral/kryal) is also affecting the presence of diatoms via its effect on the TSS. The recolonization of diatoms after removal generally occurred in early autumn with a dominance of adnate forms. Moreover the model outcomes were the basis of a subsequent Bayesan Analysis as an attempt to define threshold values of TSS and velocity, in order to enable inferences on the possible removal of diatoms in critical conditions induced by natural or human causes. Caratterizzazione delle comunità diatomiche dei corsi d’acqua dell’Alto Adige nell’ambito della WFD Beltrami Maria Elena1, Cappelletti Cristina1, Ciutti Francesca1, Lösch Birgit2, Alber Renate2 1
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Fondazione Edmund Mach, Centro Trasferimento Tecnologico, S. Michele all’Adige (TN) APPA Bolzano, Laboratorio Biologico, Laives (BZ) La Direttiva Europea 2000/60/EC (WFD) sottolinea l’importanza di uno studio ecosistemico dei corsi d’acqua ai fini della valutazione del loro stato qualitativo e prevede l’analisi di tutte le componenti biotiche. Le diatomee, alghe brune che rappresentano la componente principale della comunità algale dei corsi d’acqua, sono riconosciute a livello internazionale come ottimi bioindicatori. Oltre a ciò la WFD introduce il concetto di siti di riferimento, selezionati in base a criteri ambientali e idromorfologici, che mostrino condizioni di minimo impatto antropico. Per questi siti andranno caratterizzate le comunità biologiche tipiche e definiti i valori degli indici biotici attesi. La valutazione della qualità dei corsi d’acqua andrà effettuata definendo il discostamento dei siti di monitoraggio dai siti di riferimento attraverso l’indice E.Q.R. (Ecological Quality Ratio). Nell’ambito dello studio delle diatomee dell’Alto Adige, tra il 2006 e il 2008 sono stati campionati 34 siti appartenenti alla rete del monitoraggio principale, dislocati lungo i principali corsi d’acqua, e 6 siti di 65 XIX Congresso S.It.E. riferimento. In ciascun sito sono state campionate diatomee, macroinvertebrati e prelevati campioni d’acqua per le analisi chimiche. La qualità dei corsi d’acqua è stata valutata calcolando diversi indici diatomici comunemente applicati in Europa. I risultati ottenuti sono stati confrontati e analizzati anche sulla base dei dati chimici disponibili. L’analisi statistica effettuata (TWINSPAN, Indicator Species Analyses, analisi multivariata) ha permesso di individuare comunità diatomiche specifiche per le diverse tipologie fluviali e livelli di impatto antropico, definendo le associazioni tipiche dei siti di riferimento. Liste di specie di riferimento potrebbero essere un utile strumento da affiancare agli indici biotici per soddisfare al meglio le richieste della WFD. Circolazione dell’azoto in Val Masino: studi condotti in ambienti di alta quota Lotti Alessandro, Balestrini Raffaella, Arese Cristina, Delconte Carlo A., Passatore Laura CNR‐IRSA Istituto di Ricerca sulle Acque, Brugherio (MI) La variazione temporale della concentrazione di nitrato nelle acque superficiali di bacini incontaminati rappresenta un importante indicatore ambientale della condizione di saturazione da N. Dal 1994 la Val Masino, ubicata nelle Alpi retiche, è stata oggetto di numerosi studi condotti nel contesto del programma “CON.ECO.FOR.” con l’obiettivo di identificare le interazioni tra i flussi atmosferici e l’ecosistema forestale. Gli studi effettuati sulla soluzione circolante del suolo nella porzione forestata del bacino suggeriscono un completo consumo del nitrato nella zona radicale e subradicale. I dati registrati nel torrente Masino a 1150 m s.l.m. hanno evidenziato, invece, un trend in aumento di nitrato dal 1997 ad oggi, indicando la presenza di una condizione intermedia di saturazione da N. Nel 2007 è stato avviato il progetto DIVALPA per identificare le sorgenti di nitrato in uscita dal bacino e i processi biogeochimici che regolano i flussi di N nelle acque di ruscellamento e nel manto nevoso tra 1900 e 2600 m s.l.m.. I risultati ottenuti nelle acque di ruscellamento evidenziano un aumento delle concentrazioni di nitrato nel periodo autunnale fino a circa 45 µeq/l. I valori medi registrati sono pari a 16 µeq/l per le acque di ruscellamento, a 4 µeq/l nel manto nevoso, mentre valori più elevati, 24 µeq/l, sono stati misurati nelle precipitazioni a 1150 m s.l.m. Un’analisi PCA effettuata sulle concentrazioni misurate nelle matrici acquose ha evidenziato tre assi principali che spiegano il 73% della variabilità totale. Il primo asse è correlato con i cationi (calcio, magnesio, sodio e potassio), l’alcalinità totale e la conducibilità, il secondo con il nitrato e il DOC. Il terzo asse, che spiega il 12% della variabilità, è definito da azoto organico e cloruri ed è difficilmente interpretabile. Correlazioni significative sono state identificate tra i primi due assi e alcune variabili geografiche, idromorfologiche e le proprietà chimico‐fisiche dei suoli. MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 16:00­17:30, SEMINARIO 2·3, CHAIR: TAGLIAVINI MASSIMO Una base botanica per la certificazione del fieno alpino Niedrist Georg1, Lüth Christian2, Tasser Erich1, Letschka Thomas3, Dalla Via Josef3, Baric Sanja3, Tappeiner Ulrike1,2 1
Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Istituto di ecologia, Università di Innsbruck, Austria 3
Centro per la sperimentazione agraria e forestale Laimburg, Ora (BZ) 2
Negli ultimi decenni si è manifestato un grave cambiamento della coltivazione dei prati e pascoli alpini. A causa della meccanizzazione e della mancanza di manodopera prati ripidi sono stati abbandonati, mentre le aree pianeggianti e accessibili sono state sottoposte ad una coltivazione molto intensiva. Entrambe queste tendenze causano una riduzione della biodiversità, sia a livello di paesaggio, sia a livello di singole specie. Per un trattamento sostenibile dei tipici prati estensivi ‐ oltre ai pagamenti diretti ‐ è auspicabile anche un sostegno indiretto, attraverso una certificazione di qualità che valorizzi il fieno che, proprio per la sua diversità e composizione, può essere utilizzato ad es. per i bagni di fieno o altri prodotti per il benessere. Presupposto è una conoscenza profonda della composizione del fieno alpino, nonché un metodo standard per la certificazione, ad es. attraverso l’analisi del DNA. Sulla base di un’ampia ricerca di letteratura e campionamenti propri sono stati effettuati quasi 1000 rilevamenti della vegetazione di prati intensivi, estensivi, pascoli e aree abbandonate. La banca dati è stata analizzata attraverso l’uso di diversi indicatori di biodiversità e sottoposta ad 66 XIX Congresso S.It.E. un’analisi discriminante in modo tale da identificare le specie significative caratterizzanti il fieno alpino. I risultati dimostrano che le forme di trattamento si distinguono statisticamente nella composizione delle specie e confermano inoltre l’enorme ricchezza di specie nei prati estensivi. Dalle analisi risultano più di 150 specie significative che caratterizzano il fieno alpino in modo positivo (specie caratteristica) o negativo (specie di esclusione). Sulla base del DNA di queste specie è stato creato un micrarray attraverso il quale sarà possibile una precisa identificazione e caratterizzazione del fieno alpino. Development of a molecular tool for the survey of species composition in Alpine meadows Letschka Thomas1, Mayrhofer Sabine1, Wagner Janine1, Tasser Erich2, Lüth Christian3, Niedrist Georg2, Tappeiner Ulrike2,3, Dalla Via Josef1, Baric Sanja1 1
Research Centre for Agriculture and Forestry Laimburg, Ora Institute for Alpine Environment, European Academy Bolzano (EURAC) 3
Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria 2
Plant species richness and biodiversity of agriculturally used areas are strongly connected with a responsible way of land use and management. Knowledge of species composition of Alpine meadow plant communities is therefore essential, but laborious vegetation records are not always practicable. Our approach was to establish an innovative tool to survey the botanical composition of hay coming from differently used meadows based on DNA information. DNA sequence analysis of the ITS region of more than 150 species being characteristic for different types of land use in Northern Italy (South Tyrol) and Western Austria (Tyrol) was performed. This enabled the design of 358 capture probes to be spotted on a DNA microarray. The validation experiments showed that the microarray specifically recognised 101 different plant species. Apart from determination of the botanical composition of complex samples, in 93% of the cases this method allowed to distinguish fertilised from unfertilised grasslands. Thus, our molecular tool can be regarded as a first step towards the identification of extensively cultivated meadows. Moreover it could be used as a quality control instrument to attest the origin of high mountain hay and give farmers an incentive to cultivate meadows in a traditional and ecology‐minded way. Modellazione dinamica di un prato in una valle alpina Della Chiesa Stefano1, Bertoldi Giacomo1, Wohlfahrt Georg2, Albertson John D.3, Tappeiner Ulrike1,2 1
Institute for Alpine Environment, European Academy Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria 3
Department of Civil and Environmental Engineering, Pratt School of Engineering, Duke University, Durham, North Carolina, USA 2
La vegetazione svolge un ruolo chiave nel regolare le interazioni tra suolo ed atmosfera e la modellazione della dinamica di crescita è importante per lo studio quantitativo della produzione di biomassa, del ciclo del carbonio, dei meccanismi evapotraspirativi e di trasporto dell'acqua nel sistema suolo‐pianta‐atmosfera. Negli ultimi anni diversi sono stati gli sforzi per lo sviluppo di modelli di vegetazione dinamica (Dynamic Vegetation Models ‐ DVM), con lo scopo di predire la risposta della vegetazione a cambiamenti del regime di temperatura e precipitazione. Nel presente contributo sono discussi i risultati dell’applicazione di un semplice DVM per la simulazione dell’indice di area fogliare (LAI) in prati intensivamente utilizzati in una valle alpina in Austria. Il DVM è accoppiato ad un modello di bilancio di massa ed energia (Land Surface Model – LSM) ed entrambi usano come input le forzanti atmosferiche (radiazione fotosinteticamente attiva, velocità del vento, temperatura e umidità dell’aria). Il DVM restituisce i valori di LAI nel tempo, i quali sono usati interattivamente nel LSM per la partizione dell’energia tra suolo e vegetazione e per calcolare le variazioni di contenuto d’acqua nel suolo. Il DVM, sviluppato da Montaldo et al. (2005) con riferimento ad ecosistemi semi–aridi, viene qua esteso alla vegetazione di tipo alpino in un clima generalmente non soggetto a stress idrici. Sono considerati inoltre gli effetti dei diversi tagli colturali durante la stagione. Il modello è in grado, sia in fase di calibrazione che di valutazione, di riprodurre l’andamento osservato a scala puntuale di LAI, evapotraspirazione e contenuto idrico del suolo. Sviluppi futuri del modello saranno focalizzati nella simulazione della risposta di diversi tipi di vegetazione prativa alpina a scenari di cambiamento climatico ed infine al passaggio dalla scala puntuale a quella di bacino implementando il DVM in un modello eco‐idrologico distribuito. 67 XIX Congresso S.It.E. Biomassa, contenuto di elementi e flussi di C in due comunità di tundra alpina nella Valle di Gavia Carbognani Michele, Petraglia Alessandro Dipartimento di Biologia Evolutiva e Funzionale, Università degli Studi di Parma I fattori ambientali che maggiormente caratterizzano gli ecosistemi alpini sono le basse temperature e la ridotta durata del periodo di crescita vegetativa. Tali fattori, influenzando l’attività degli organismi produttori e decompositori, esercitano un effetto decisivo sulle funzioni ecosistemiche. Le comunità vegetali di valletta nivale, libere dal manto nevoso solo per pochi mesi l’anno, sono per la loro sensibilità ai fattori ambientali e per la relativa semplicità strutturale dei siti ideali per svolgere ricerche sul funzionamento degli ecosistemi e sugli effetti dei cambiamenti climatici. L’obiettivo di questo lavoro è quello di confrontare la biomassa, le concentrazioni di elementi ed i flussi di C nelle comunità a Polytrichastrum sexangulare e Salix herbacea, per verificare l’influenza delle differenze morfologiche, fisiologiche e chimiche delle specie dominanti sui flussi di energia ed i cicli dei materiali. Inoltre, modificando sperimentalmente la temperatura tramite l’utilizzo di open top chambers (OTCs), abbiamo valutato gli effetti iniziali del riscaldamento sui flussi di C a metà della stagione vegetativa. I siti analizzati sono posti sul fondo di un circo glaciale nella Valle di Gavia, dove le due fitocenosi si sviluppano con contiguità spaziale. Nonostante i dati di biomassa risultino simili nelle due fitocenosi, queste mostrano un diverso rapporto fra il materiale epigeo ed ipogeo. Le maggiori differenze riguardo al contenuto di elementi sono state osservate nella necromassa delle specie dominanti, con percentuali maggiori di C e N ed inferiore rapporto C/N nel salice. I valori medi di gross primary production (GPP) non sono molto dissimili nelle due comunità, ma le componenti risultano differenziate, con maggiore net ecosystem production (NEP) nei saliceti e maggiore ecosystem respiration (ER) nei politricheti. Il riscaldamento ha prodotto un incremento sia di NEP che di ER, con aumenti più marcati per quest’ultimo parametro in entrambe le comunità. Conseguenze e feedback sui flussi di CO2 degli impatti del cambiamento climatico sulla vegetazione alpina Cannone Nicoletta1, Guglielmin Mauro2 1
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Dip. Biologia ed Evoluzione, Università di Ferrara DBSF, Università dell’Insubria, Varese La vegetazione di un sito di alta quota nelle Alpi Italiane (Passo dello Stelvio) nel periodo 1953‐2003 ha mostrato rilevanti variazioni in risposta al cambiamento climatico (Cannone et al. 2007). Il sito non ha subito variazioni di uso del suolo ed i cambiamenti della vegetazione sono dovuti esclusivamente all’impatto dei cambiamenti climatici. La vegetazione arbustiva ha subito una rapida espansione, con un tasso massimo di +5,6% per decade. Al di sopra dei 2500 m la vegetazione ha mostrato inattesi pattern di regressione, associati all’incremento delle precipitazioni ed alla degradazione del permafrost. Durante la stagione vegetativa 2008, nel sito Passo dello Stelvio sono stati analizzati i flussi di CO2 associati ai tipi di vegetazione che hanno subito le variazioni più significative dal 1953 ad oggi. Sono stati selezionati sei differenti tipi di ecosistemi vegetali dalla brughiera alpina fino al suolo nudo. Sono stati analizzati lo scambio netto ecosistemico e la respirazione ecosistemica per quantificare il contributo delle differenti tipologie di ecosistemi/vegetazione alpina analizzata ai flussi di CO2. Lo scambio netto ecosistemico presenta valori negativi (effetto sink) per tutte le tipologie di ecosistemi analizzati, con l’eccezione del suolo nudo. L’effetto sink varia in funzione del tipo di vegetazione considerata, con valori massimi misurati per la vegetazione di prateria climacica (Caricetum curvulae), seguita dalla vegetazione arbustiva. Poiché lo sviluppo della vegetazione arbustiva è avvenuto principalmente a discapito della prateria alpina climacica, tali cambiamenti hanno comportato un effetto source con una riduzione della quantità di CO2 sottratta dall’atmosfera. Tali dati permettono di analizzare e discutere le implicazioni ed i feedback sui flussi di CO2 causati dagli impatti del cambiamento climatico sulla vegetazione. What we learn from 12 years of eddy covariance measurements at Renon, South Tyrol Montagnani Leonardo Autonomous Province of Bolzano ‐ Forest Services and Agency for the Environment Present address: Faculty of Science and Technology, Free University of Bolzano The Renon/Ritten (IT01/It‐Ren) experimental area for the study of biogeochemical carbon cycle is the forest research site placed at the highest elevation in Europe, 1735 m asl, where eddy covariance measurements have been carried out. It has 68 XIX Congresso S.It.E. progressively assumed a relevant role in global carbon cycle studies, thanks to its uninterrupted data series, 12 years, the longest in Italy. The site is managed in collaboration by the Forest Services (bio‐ecological aspects) and by the Physical‐
Chemical Lab. of the Agency for the Environment (instrumental‐analytical part), both of the Autonomous Province of Bolzano. In the next GHG‐Europe project, 7th Europ. Framework, this site will be part of the alpine cluster group. Data collected at the Renon site are present in the Carboeurope‐IP database (http://www.Carboeurope.org) and in the world database FLUXNET (http://www.fluxdata.org). Collected data at 30 min time‐step concerns CO 2, water vapour, energy fluxes and meteorology, and proximal data of canopy reflectance; basic parameters of tree growth and biochemical properties of leaves and soil are also available. Three main research lines are carried out: 1) biogeochemical carbon and hydrological cycles; 2) CO2 emissions from the soil; 3) quality assessment/quality control of data collected by turbulent gas exchange and study of non‐turbulent gas exchange. This latter aspect was intensively studied within the ADVEX project, which involved 5 different European teams during 2005. Data collected represent an essential source of information about interactions between climate, presence of pollutants and forest functioning. Results of researches at the Renon site have been published in Nature, Global Biogeoch. Cycles, Global Change Biol. Recent results of the integration activity and data fusion in the frame of FLUXNET and the new computational method for gas exchange measurements in mountain regions based on the mass‐conservation principle will be presented. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:15, SEMINARIO 2·3, CHAIR: MAIOLINI BRUNO [PM]: Plant species composition, species richness, and functional traits in alpine pastures: effects of local and climatic factors Dainese Matteo1,3, Scotton Michele1, Clementel Fabrizio2, Pecile Angelo3, Lepš Jan4 1
Dipartimento di Agronomia Ambientale e Produzioni Vegetali, Università di Padova CRA‐MPF, Unità di ricerca per il Monitoraggio e la Pianificazione Forestale 3
Fondazione E. Mach, CTT, Unità Risorse Foraggere e Produzioni Zootecniche 4
Faculty of Science, Department of Botany, University of South Bohemia 2
Environmental and management variables are recognized as important determinants of species composition, species richness, and functional traits of plants, but these factors have been analysed separately to date. Variation partitioning procedure was applied to identify the most important factors controlling the species composition, species richness, and functional traits of plants in the pastures of the southern Alps. Aggregated weighted averages were calculated for each plot using the published values of average height, specific leaf area, and seed weight for each species. Explanatory variables were recorded for each site to reflect the local environment, climate, bedrock, and spatial variables. The analysis showed that the best explanatory variables were temperature, slope, and distance to the farm centre. The variation partitioning revealed the differences in the ways sets of explanatory variables affect the response variables and also in the explanatory power of different models. The species composition and functional traits of plants were primarily related to both climatic and local environmental variables whereas species richness was controlled mainly by the latter. When spatial variables were included, the total explained variation increased in the species composition model and the plant functional traits model but the species richness model showed very little additional explanatory power. The impact of ski pistes on assemblages of ground­dwelling arthropods in the Alps Negro Matteo, Isaia Marco, Palestrini Claudia, Rolando Antonio Dipartimento di Biologia Animale e dell’Uomo, Torino Ski‐developments may represent a threat to alpine biodiversity. The potential impact of ski pistes on ground‐dwelling arthropod diversity was studied by pitfall trapping in north‐western Italian Alps, both below and above the treeline. In the montane belt, species richness, Shannon diversity and mean abundance of brachypterous carabids significantly decreased from coniferous forest interior to open habitats (ski pistes and pastures). Conversely, diversity parameters of spiders and macropterous ground beetles increased from forest interior to open habitats, although they were higher on pastures than on ski pistes. Generalized liner models showed that abundance, species richness and diversity of spiders and 69 XIX Congresso S.It.E. macropterous ground beetles of ski pistes were best modeled by combination of factors, including grass cover and width of the track. High‐altitude ski runs of the alpine belt exert a negative effect on diversity of brachypterous carabids, spiders and grasshoppers, which decreased significantly from natural grasslands to ski pistes. This was not true for the macropterous ground beetle guild, which was composed of species with contrasting ecological requirements. Generalized linear models made clear that the local extent of grass and rock cover can significantly affect assemblages: the low grass cover of ski istes, in particular, is a serious hindrance to colonization of spider, grasshopper, brachypterous and some macropterous species. All in all, the impact of ski pistes on diversity of ground‐dwelling arthropods changes according to the taxonomic or ecological groups considered. Anyway, regardless of the altitude, colonization of ski pistes by open habitat species is prevented by the low grass cover; it is therefore highly recommended that ski pistes are restored through the recovery of local vegetation. The impact of ski pistes on communities of birds and small mammals in the Alps Negro Matteo1, Caprio Enrico1, Bertolino Sandro2, Isaia Marco1, Rolando Antonio1 1
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Dipartimento di Biologia Animale e dell’Uomo, Torino Di.Va.P.R.A., Grugliasco, Torino Ski pistes may represent a significant threat to alpine vertebrate communities. Forest ski runs of the montane belt (below the treeline) produce a negative edge effect on passerine birds: plots at their edges presented lower bird species richness and Shannon diversity than those located in the forest interior or at the edges of pastures. In particular, birds typical of ecotone habitats seem to favour forest plots set at the edge of pastures. Pistes represent a case of habitat loss for forest small mammals, which were virtually absent from the track. Observed frequencies of animals caught in the track were significantly lower than expected ones (assuming an even distribution across habitats) for the bank vole Myodes glareolus and the pygmy shrew Sorex minutus in coniferous forests and for the edible dormouse Glis glis and Apodemus spp. in beech forests. Forest ski pistes may also represent an ecological barrier to small mammals. However, preliminary results from relocation tests of marked animals suggest the barrier may be crossed. High‐altitude ski runs of the alpine belt (above the treeline) exert a negative direct effect on passerine bird communities: plots set in the track presented the lowest bird species richness and Shannon diversity and the lowest grassland species density, whereas those located in natural grassland presented the highest values. Plots located beside the ski runs did not support smaller numbers of bird species and diversity than plots of natural areas, but they supported a significantly lower bird density. This suggests that ski pistes, besides exerting a negative direct effect on local bird communities, may also exert an indirect, detrimental effect on bird density in nearby patches. All in all, the impact of ski pistes on diversity of birds and small mammals is mostly negative, irrespective of the altitude. Intervention to restore grass cover may be very useful to mitigate the impact, especially at high altitudes. Indagini ecologiche sulle cenosi ad artropodi dei pascoli del Parco Naturale delle Alpi Marittime Isaia Marco1, Negro Matteo1, Paschetta Mauro1, Chiappetta Gabriele1, Bodino Nicola1, Masante Dario1, Wolf‐
Schwenninger Karin2, Schonhoefer Axel3, Palestrini Claudia1, Rolando Antonio1 1
Dipartimento di Biologia Animale e dell’Uomo, Università di Torino Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart, Stuttgart, Germany 3
Institute of Zoology, Johannes Gutenberg‐University Mainz, Department of Systematic Zoology, Mainz, Germany 2
Gli effetti del pascolamento sono numerosi e agiscono a più livelli e su più componenti dell’ecosistema. Considerate le loro caratteristiche come bioindicatori, gli artropodi rappresentano un gruppo ideale per valutare gli effetti della pratica pastorale sulla biodiversità. Per valutare l’impatto del sovrapascolo sono stati scelti due siti all’interno del Parco Regionale naturale delle Alpi Marittime (CN). Uno dei due siti è stato individuato come focal site dall’European Distribute Inst. of Taxonomy, nell’ambito del progetto All Taxa Biodiversity Inventory + Monitoring. Per i campionamenti sono stati considerati diversi tipi pastorali a differente intensità di sfruttamento, dedotta su base vegetazionale. Su un totale di circa 500 campionamenti sono stati raccolti 1972 ragni (58 specie), 1533 carabidi (29 specie), 1581 scarabeidi (20 specie), 332 opilionidi (7 specie) e 365 stafilinidi (55 specie). I dati sono stati trattati con diversi metodi statistici (PCA, CCA, IndVal, GLM) al fine di operare confronti tra le risposte dei diversi gruppi di artropodi al disturbo indotto dal pascolo. Si è inoltre valutata la scomposizione della diversità nei livelli d’indagine classici a, b e g secondo l’approccio addittivo della diversità. In termini generali si osserva come ambienti più eterogenei favoriscano una maggiore ricchezza specifica. Analizzando le risposte dei diversi gruppi risulta, ad esempio, come l’araneofauna sia particolarmente influenzata dall’intensità del 70 XIX Congresso S.It.E. disturbo inteso come grado di trasformazione della vegetazione. Per quanto riguarda i coleotteri carabidi si osserva una marcata selezione di habitat da parte delle specie brachittere, che appaiono significativamente influenzate dal disturbo indotto dal calpestio. È interessante notare come le cenosi caratterizzate da specie endemiche si rinvengano in tipologie pastorali a sfruttamento intermedio, a testimonianza dell’importanza di questa pratica nel mantenimento di cenosi ricche e di alto valore conservazionistico. Indice di funzionalità perilacuale (IFP) Siligardi Maurizio, Bernabei Serena, Cappelletti Cristina, Ciutti Francesca, Dallafior Valentina, Dalmiglio Antonio, Fabiani Claudio, Mancini Laura, Monauni Catia, Pozzi Sabrina, Scardi Michele, Tancioni Lorenzo APPA ‐ Agenzia Provinciale Protezione Ambiente di Trento Nella limnologia classica, ormai secolare, la tematica della funzionalità delle zone riparie lacustri è stata spesso disattesa. Il ruolo che le fasce riparie hanno nella protezione degli ecosistemi lacustri nei confronti delle attività antropiche è sicuramente elemento di garanzia nella limitazione degli apporti di nutrienti e del degrado degli ecosistemi acquatici. L’uso antropico del territorio ha spesso causato stress ambientali dovuti all’eliminazione della vegetazione riparia e acquatica di bordo, alimentando l’inquinamento diffuso, creando alterazioni morfologiche e distruzione degli habitat. La direttiva 2000/60CE sulle acque definisce gli elementi di qualità per la classificazione dello stato ecologico dei corpi idrici, prevedendo, tra gli EQ a supporto degli elementi biologici, anche elementi idromorfologici e in questo contesto si inserisce l'indice IFP (Indice di Funzionalità Perilacuale). Questo indice è stato costruito partendo da 450 schede riportanti le caratteristiche morfologiche, vegetazionali e di stress delle fasce perilacuali. I dati rilevati sono stati elaborati utilizzando approcci che potessero avvalersi delle potenzialità di metodi di nuova generazione, come quelli di Machine Learning. Fra questi, sulla base di una serie di test, è stato selezionato un approccio basato su un classification tree. Il risultato è stato un albero binario di classificazione che, sulla base di 9 parametri caratterizzanti le zone riparie, è in grado di esprimere un giudizio probabilistico del livello di funzionalità. Tutto ciò rispondendo direttamente a non più di 5 domande o avvalendosi dell'ausilio di un semplice software. Il risultato finale è espresso in cinque livelli di funzionalità caratterizzati da colori diversi utili per la restituzione cartografica. Tali giudizi sono utili per l'identificazione degli stress ripari e l’individuazione di zone di protezione, oltre che come strumento a supporto alle scelte urbanistiche e di gestione del territorio. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 15:45­17:15, SEMINARIO 2·3, CHAIR: STENICO ALBERTA Aspetti limnologici dei tre principali bacini artificiali ad utenza idroelettrica della Provincia Autonoma di Bolzano Dal Bello Luca1, Tait Danilo2, Thaler Bertha2, Fano Elisa Anna1 1
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Dipartimento di Biologia ed Evoluzione, Università di Ferrara Laboratorio Biologico dell’Agenzia Provinciale per la Protezione dell'Ambiente (A.P.P.A.) di Bolzano Da tempo è tangibile il valore ambientale che i laghi artificiali alpini esplicano, in particolare nella Provincia di Bolzano, concorrendo con i laghi naturali ad una serie d’importanti funzioni ecologiche ed economico‐sociali. La rilevanza ecosistemica viene accentuata dalla complessa interrelazione fra scelte gestionali e diverse caratteristiche territoriali, che distinguono questi sistemi dai corrispettivi invasi di pianura e a diversa utenza. Lo studio, frutto della collaborazione tra il Laboratorio Biologico dell’Agenzia Provinciale per la Protezione dell'Ambiente di Bolzano e il Laboratorio di Ecologia delle acque dolci del Dipartimento di Biologia ed Evoluzione dell’Università di Ferrara intende riassumere i risultati fin qui ottenuti dalle precedenti campagne d’indagine svolte sui tre principali invasi artificiali ad utenza idroelettrica in provincia di Bolzano e presentare i primi risultati relativi al progetto B.A.S.E. BZ, che vede la partecipazione attiva dei gestori degli impianti (Ae‐Ew, Enel, Seledison). Si vuole fornire un quadro conoscitivo il più ampio possibile sugli aspetti limnologici dei tre laghi artificiali, indagando le relazioni che si instaurano fra le variazioni spazio‐temporali delle popolazioni zoo‐
fitoplanctoniche ed i gradienti ambientali, derivanti dalla regimentazione idraulica operata su questi sistemi e ricercando le corrispondenze relative alla relazione trofica tra zoo e fitoplancton. Lo studio evidenzia un’estrema semplificazione 71 XIX Congresso S.It.E. delle comunità, in particolar modo quella zooplanctonica in tutti e tre gli invasi, rimarcando la maggiore capacità di adattamento di specie considerate opportunistiche alle variazioni imposte dal regime idraulico. Su una comunità così semplificata le emunzioni agiscono abbassando la densità dei singoli popolamenti in modo sostanzialmente omogeneo, evidenziando come le differenti abbondanze evidenziate nei taxa siano determinate dalle forzanti “climatiche” piuttosto che dalla gestione idraulica. Studio per la determinazione del deflusso minimo vitale nei piccoli bacini della Regione Piemonte Vezza Paolo1, Comoglio Claudio2, Rosso Maurizio1 1
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Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili, Politecnico di Torino Dipartimento di Ingegneria del Territorio, dell’Ambiente e delle Geotecnologie, Politecnico di Torino Nella pianificazione di bacino la determinazione dei valori di deflusso minimo vitale (DMV) riveste una particolare importanza e lo studio degli habitat fluviali rappresenta un elemento fondamentale per fornire utili indicazioni operative. Nel presente studio, tuttora in corso, l’analisi è stata volta all’individuazione di criteri per la definizione degli obblighi di rilascio che gli utenti di derivazioni dovranno rispettare nei piccoli bacini (<50 km2) ubicati in Regione Piemonte. Come indice di riferimento delle magre è stata analizzata la portata specifica q95 (valore superato nel 95% dei giorni) mediante una regionalizzazione idrologica dei parametri caratteristici dei 312 bacini indagati. Usando l’approccio multiregressivo per la regionalizzazione delle portate di magra, l’ambito di studio è stato suddiviso in regioni omogenee estendendo ai bacini non strumentati i dati idrometrici disponibili. Le portate di magra così individuate sono quindi correlate alla disponibilità di habitat totale per le specie ittiche presenti. Le variazioni idrologiche, infatti, influenzano sensibilmente la disponibilità di habitat ed in particolare la distribuzione e l’abbondanza del biota. 35 bacini campione sono tuttora oggetto di campagne di monitoraggio volte a determinare le relazioni portate‐habitat e ad osservare nei diversi ambienti la presenza e struttura di popolazione delle diverse specie e le relative caratteristiche idrodinamiche e morfologiche. Nello studio si sta procedendo al confronto tra due diversi modelli di habitat (il Phabsim, che utilizza curve di idoneità a microscala ed il Mesohabsim, operante a livello di mesohabitat mediante criteri di idoneità multivariati) valutandone l’attendibilità nel complesso contesto dei piccoli corsi d’acqua di tipo alpino ed appenninico. Tali bacini sono caratterizzati da morfologie fluviali che determinano una elevata variabilità delle condizioni idrodinamiche, rendendo ardua la definizione di adeguati criteri di idoneità volti ad identificare le portate di DMV. Il monitoraggio del macrozoobenthos nelle acque correnti in Alto Adige secondo la direttiva europea 2000/60 Alber Renate1, Lösch Birgit1, Erba Stefania2, Buffagni Andrea2, Kiebacher Thomas2 1
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APPA Bolzano, Laboratorio Biologico, Laives (BZ) IRSA, Istituto di Ricerca sulle Acque, Brugherio (MI) La direttiva europea 2000/60 introduce vari nuovi concetti. Uno di questi è il confronto del sito da indagare con un sito di riferimento dello stesso tipo. Inoltre prevede anche di riportare l’abbondanza d’individui degli elementi di qualità come macrozoobenthos, fitoplancton e –benthos e ittiofauna. In Alto Adige è stata effettuata la tipizzazione delle acque correnti e la ricerca di rispettivi tratti di riferimento il più naturale possibile. Sono stati individuati 9 tipi fluviali e quasi 300 corpi idrici. La rete di monitoraggio stabilizzata comprende ormai piú di cento siti rappresentativi dei vari tratti fluviali. Su 29 di questi siti nel 2007 e 2008 è stato applicato in parallelo al consueto metodo I.B.E. un metodo conforme alla WFD, il multi habitat sampling con il calcolo dello STAR ICMi Index. Nel presente studio si fa un confronto fra l’applicabilità, le informazioni ed i risultati dei due metodi. I tempi di lavoro per il metodo WFD‐conforme sono certamente più lunghi però il numero di taxa riscontrati è leggermente maggiore. Inoltre si ritiene che l’accuratezza di quel metodo sia più elevata, visto che il campionamento viene effettuato in base alla stima di copertura di vari mircoambienti. Questi ultimi incidono sul posizionamento delle repliche di campioni che vengono raccolte su un’area ben delimitata. Infine viene contata e stimata l’abbondanza dei vari taxa. Questi dati permettono il calcolo di vari indici, come ad esempio lo STAR ICMi‐Index, il quale a sua volta permette il confronto fra siti di riferimento e siti di monitoraggio dello stesso tipo fluviale e quindi una classificazione della qualità del corpo idrico. 72 XIX Congresso S.It.E. Risposta della fauna a macroinvertebrati di due torrenti (Parco Nazionale Valgrande, Piemonte) a fattori abiotici Zaghetto Elisa, Boggero Angela, Ciampittiello Marzia C.N.R. ‐ Istituto per lo Studio degli Ecosistemi (ISE), Verbania Pallanza In un corso d’acqua, la velocità della corrente è generalmente riconosciuta come la caratteristica principale in grado di agire sul substrato creando microhabitat diversi a cui la fauna locale si adatta. La presenza di infrastrutture e attività antropiche può alterarne il flusso influenzando la struttura e l’ecologia dei popolamenti. Negli anni 2004‐05 è stata condotta una campagna di monitoraggio sui due principali torrenti che scorrono all’interno del Parco Nazionale Val Grande, mirata alla definizione delle loro caratteristiche idro‐morfologiche, chimiche e biologiche, per evidenziare la risposta della fauna bentonica a diversi fattori abiotici. Morfologicamente i due torrenti sono molto diversi per lunghezza e bacino sotteso, ma presentano comunque caratteristiche simili. Entrambi infatti scorrono principalmente in area pedemontana e montana, presentano un regime torrentizio, con valori di portata più elevati nei mesi primaverili e che influenza la tipologia del substrato caratterizzata da massi e ciottoli, acque ben ossigenate, ma scarsamente mineralizzate a causa della bassa solubilità delle rocce presenti, ed infine una fauna tipica di aree montuose adattata a flussi di corrente elevati. In particolare dominano gli Efemerotteri (Baetidae ed Heptageniidae) e gli Orthocladiinae fra i Ditteri Chironomidi. Su uno dei torrenti, il principale, è presente una diga che determina variazioni di pendenza, portata ed alcalinità nel tratto a valle della struttura. La presenza di questo manufatto crea una discontinuità biologica tale da pregiudicare la biodiversità fluviale, nel tratto a valle. L’analisi multivariata ha evidenziato che tale tratto di torrente è significativamente diverso rispetto agli altri tratti indagati. Infatti, nonostante la diversità specifica sia elevata in entrambi i torrenti, valori leggermente superiori sono stati riscontrati nella zona più incontaminata del Parco, a monte della diga; a valle, la diversità si riduce per modificazioni del flusso, di temperatura, e per una maggior limpidezza dell’acqua, contribuendo alla scomparsa di organismi filtratori. Inoltre, la chimica delle acque non ha evidenziato elevate variazioni spaziali e temporali, permettendo di chiarire che lo scarico di un piccolo centro abitato presente in zona non ne influenza l’idrochimica. Evidences on Himalayan high altitude lakes response to climatic pressures Tartari Gianni1,4, Lami Andrea2,4, Marchetto Aldo2,4, Tartari Gabriele2,4, Salerno Franco1,4, D’Agata Carlo3, Vuillemoz Elisa4 1
Istituto di Ricerca Sulle Acque, CNR‐IRSA, Brugherio (MI) Istituto per lo Studio degli Ecosistemi, CNR‐ISE, Verbania‐Pallanza 3
Dipartimento di Scienze dalla Terra "Ardito Desio", Università degli Studi di Milano 4
Comitato Ev‐K2‐CNR, Bergamo 2
Earth’s high altitude regions are highly sensitive to climate change. In these regions Information collected at global level, even if related to a limited spatial‐temporal scale, have however shown evident alteration of the hydrological cycle, well represented by a progressive reduction of glacial areas. Himalaya and Tibetan plateaus in the last ten years have become strategic sites of study where understanding the consequences of anthropogenic impacts on climate. Long term climate measurements together with the identification of atmospheric pollutants and aerosol role have highlighted changing in the Indian monsoon intensity with possible consequent impacts on aquatic ecosystems. In Mt. Everest – Solu Khumbu region since 1989 limnological study on physical, chemical and biological aspects have been performed. Since 1994 these research have been enhanced with the implementation of continuous climatic measurements along an altitudinal gradient of more than 5000 m. These data allowed to detect an increase in temperature of 0.05 °C/y measured through 15 years of data, and more recently precipitation regime modification too. Environmental research activities conducted in the two decades have jointly allowed to identify lacustrine environmental response to global changes. In particular a recent analysis of lake distribution in the Sagarmatha National Park has shown an increase of lake number, a reduction of their surface and an increasing trend of mean altitude location. On the other hand, yearly chemical monitoring of two lakes located at 5,100‐5,250 m asl has shown an increase of total ionic content, significantly correlated (p< 0,005) to the yearly average temperature of the period previous to fall sampling. These results highlight a correlation with glacier surface modifications in Mt. Everest region too. 73 XIX Congresso S.It.E. Il Lago del Combal (Val d’Aosta): variazioni spaziali e temporali dei macroinvertebrati mirate alla salvaguardia della sua biodiversità Boggero Angela1, Rossaro Bruno2, Ferrarese Uberto3 1
CNR‐ISE Istituto per lo Studi degli Ecosistemi, Verbania Pallanza DiPSA, Dipart. di Protez. dei sistemi agroalim. e urb. e valorizz. delle biodiversità, Università di Milano 3
Libero professionista 2
I laghi alpini della Val d’Aosta sono stati oggetto di numerosi studi relativi alle loro caratteristiche geografiche e naturalistiche, mentre minori sono stati gli studi riguardanti limnologia ed idrochimica. Il CNR‐ISE ha studiato gruppi di laghi valdostani negli anni 1948‐50 e nel 1980 con ricerche mirate ad ottenere un quadro sinottico delle caratteristiche limnologiche e idrochimiche dei laghi d’alta quota, e negli anni 1985‐90 per valutarne la sensibilità ai fenomeni di acidificazione. Nel 2005 la Regione Valle d’Aosta ha quindi proposto al CNR‐ISE una collaborazione per ricerche limnologiche nell’area del Lago del Combal, situato sotto il ghiacciaio del Miage. Gli studi hanno riguardato le caratteristiche chimiche e biologiche delle sue acque (fito e zoo‐plancton, e macroinvertebrati). In questa sede si vogliono presentare i dati relativi alla chimica ed alla fauna macroinvertebrata, e le variazioni stagionali dei principali gruppi. Si presentano inoltre i dati di confronto relativi ad una campagna naturalistica svolta negli anni ‘90 dall’Università di Milano nel medesimo areale. I dati raccolti pressoché mensilmente nel 2005, per il periodo libero da ghiacci, hanno permesso di stabilire che la fauna del lago e dei corsi d’acqua limitrofi, è tipicamente dominata da Insetti; in particolare si sono trovate specie adattate ad ambienti freddi e rigidi, con lunghi periodi di copertura ghiacciata e scarse risorse nutritizie: Chironomidi Orthocladini e Tricotteri Limnefilidi nel lago, mentre nei torrenti Chironomidi Diamesini e Plecotteri Nemuridi e Teniopterigidi, che costituisco ca. il 70% della popolazione. Gli immissari, inoltre, dato il notevole contributo di particellato sospeso convogliato dai ghiacciai, risultano più poveri in specie rispetto alle acque emissarie. Il confronto con i dati pregressi ha permesso di evidenziare come i Ditteri Chironomidi abbiano subito un decremento in numero di specie, soprattutto se si considera l’intera area estesa anche alle sorgenti ed alle torbiere limitrofe, e possano essere quindi considerati utili indicatori di cambiamenti ambientali. Per salvaguardare e proteggere l’ambiente in cui vivono, si propone un primo tentativo di inserimento di alcune specie fra gli organismi a rischio di estinzione. 74 XIX Congresso S.It.E. S7. Reticolo idrografico ed ecosistemi marini GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 11:45­12:45, SEMINARIO 6, CHAIR: VIAROLI PIERLUIGI Benthic macroinvertebrates as indicators in lakes Rossaro Bruno1, Boggero Angela2, Marziali Laura3, Lencioni Valeria4 1
DiPSA, Dipart. di Protez. dei sistemi agroalim. e urb. e valorizz. delle biodiversità (DiPSA), Università di Milano CNR‐ISE, Istituto per lo Studi degli Ecosistemi 3
CNR‐IRSA, Istituto Ricerca Acque 4
MTSN, Museo Tridentino Scienze Naturali, Trento 2
Benthic macroinvertebrates were currently used in lake monitoring and different indexes were proposed to evaluate ecological status (Wiederholm, 1980); a weak point in indexes formulation is the difficulty to correctly define the indicator value of the taxa. There is consensus that species identifications are needed to detect changes in community composition due to anthropogenic stress, unfortunately both the taxonomical and the autoecological knowledge is still scanty, especially from Italian waters. The most commonly indicator taxa used to monitor eutrophication in lakes are Chironomids and Oligochaeta, inhabiting soft bottom. These taxa are particularly difficult to identify at species level, especially when larvae (Chironomids) and immature (Oligochaeta) is the only material available. To overcome this difficulty the collection of pupal exuviae was suggested to aid in species identification in Chironomids (Ruse, 2002), whereas for Oligochaeta the problem is still open; beside the identification of the few mature specimens collected, one solution could be barcode identification, but at present there are very few contributions on the matter (Gustaffson et al., 2009). To fill the gap in knowledge about five hundred of slides were examined from the senior author collection of Chironomid species belonging to the tribe Tanytarsini (Micropsectra, Tanytarsus, Paratanytarsus, Cladotanytarsus), species new for Italian fauna were identified and the range of response to common environmental factors (water temperature, conductivity, dissolved oxygen) were better defined for the most represented species. M. contracta Reiss, 1965 and T. gregarius Kieffer, 1909 were example of species with potential indicator value of oligotrophic condition, which can be used to develop an index in Italian lakes. Flussi dell’azoto inorganico e denitrificazione in sedimenti di laghi di cava nella pianura del Po Longhi Daniele, Nizzoli Daniele, Viaroli Pierluigi Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Parma In questo lavoro sono presentati i risultati di uno studio dei flussi dell’azoto inorganico disciolto all’interfaccia acqua sedimento in sei laghi di cava situati nel tratto di pianura del fiume Po, tra le province di Parma, Piacenza e Lodi. I laghi hanno caratteristiche morfometriche simili, con profondità massime comprese tra 12 e 16 m e volumi di circa 106 m3, ma si differenziano per età, grado di connessione con il fiume, stato trofico e concentrazioni di azoto nella colonna d’acqua. Carote intatte di sedimento sono state prelevate nella zona litorale a circa 2 m di profondità e nel punto di massima profondità. In laboratorio, le carote sono state incubate nelle condizioni di temperatura misurate nell’ambiente e sono stati determinati il metabolismo bentonico, come consumo di ossigeno e produzione di anidride carbonica, i flussi di azoto ammoniacale, nitrico e nitroso e i tassi di nitrificazione e denitrificazione. In parallelo, sono state determinate le principali variabili fisiche e chimiche lungo la colonna d’acqua. I primi risultati dimostrano che nell’ipolimnio profondo si ha rilascio di azoto ammoniacale ed abbattimento di quello nitrico. I tassi di denitrificazione sono correlati con la concentrazione del nitrato della massa d’acqua, mentre la denitrificazione accoppiata alla nitrificazione sembra essere meno importante. Nei laghi più vecchi e con il maggiore carico organico si osserva anche un certo livello di riduzione del nitrato ad azoto ammoniacale (DNRA). Nella zona litoranea, i flussi dell’azoto inorganico e i tassi di denitrificazione presentano una maggiore variabilità e dipendono anche dalla presenza di produttori primari. Tra i principali fattori che controllano i processi abbiamo identificato temperatura, contenuto di sostanza organica, concentrazione di azoto nitrico e attività dei produttori primari. Nell’ipolimnio profondo svolgono un ruolo importante anche la stratificazione termica e la circolazione delle acque. 75 XIX Congresso S.It.E. Frammentazione idrologica di sistemi fluviali Maiolini Bruno, Bruno Maria Cristina, Carolli Mauro, Silveri Luana Fondazione E. Mach Centro Ricerca e Innovazione IASMA Area Ambiente, San Michele All’Adige (TN) La perdita di continuità degli ecosistemi fluviali è considerata una causa primaria della riduzione della biodiversità acquatica e più in generale della funzionalità ecologica a livello globale. Le cause principali sono le dighe e gli sbarramenti di diverse dimensioni che interessano la maggior parte dei fiumi del mondo e il loro impatto ecologico è stato oggetto di molti studi. Meno considerati sono gli effetti dei cambiamenti idrologici, benché una sostanziosa letteratura indichi nelle alterazioni del regime naturale la principale forzante della funzionalità degli ecosistemi lotici. Il regime idrologico infatti determina le dinamiche morfologiche di un corso d’acqua e di conseguenza la distribuzione e l’evoluzione degli habitat acquatici, ripari ed iporreici. La continuità ecosistemica nelle dimensioni longitudinale, laterale e verticale risulta pertanto fortemente dipendente dalla dimensione temporale (regime idrologico), influenzando la struttura delle comunità e i processi biologici. A causa della scarsa considerazione delle diverse componenti del regime idrologico, il Deflusso Minimo Vitale viene oggi in Italia calcolato sulla base di valori soglia statici, in contrasto a metodi dinamici (environmental flow). Verranno prese in esame le alterazioni del regime idrologico nel sistema idrografico dell’Adige in corsi d’acqua di diverso ordine, e gli effetti ecologici sui tributari e sulle aste principali sia delle riduzioni di portata in alta quota a valle dei canali di gronda e dei serbatoi di accumulo che degli incrementi di portata a valle di centrali idroelettriche. Verranno inoltre presentati alcuni studi specifici riferiti alle diverse tipologie di alterazione idrologica e indicate le possibili azioni di attenuazione degli effetti indesiderati, facendo riferimento ad altre esperienze realizzate nell’arco alpino. Caratterizzazione fitosociologia ed ecologica della vegetazione pleustofica della Pianura Padana centrale: risultati preliminari Tomaselli Marcello1, Antoniotti Anna Maria Cristina1, Bolpagni Rossano2, Bartoli Marco2 1
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Dipartimento di Biologia Evolutiva e Funzionale, Università di Parma Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Parma Le zone umide sono ambienti estremamente dinamici che tendono a trasformarsi gradualmente in ecosistemi terresti, manifestano una marcata variabilità idro‐geomorfologica, fisica e chimico‐fisica, e sono caratterizzati da elevati tassi di produttività primaria e da un’ampia diversità delle componenti floristiche e faunistiche. Le aree marginali rivestono un ruolo centrale nei processi di trasformazione della materia e nella conservazione di un livello minimo di diversità biologica in contesti ambientali dominati da monocolture. I processi di colonizzazione e le tendenze evolutive della vegetazione acquatica sono influenzati profondamente dall’elevata disponibilità di nutrienti (N e P), ne consegue una sempre maggiore semplificazione strutturale delle cenosi macrofitiche e l’affermazione di stadi di colonizzazione stazionari dominati da pleustofite. Le specie liberamente natanti all’interfaccia acqua‐atmosfera (Lemnaceae, Salvinia natans, ecc.) possiedono un indubbio vantaggio competitivo in sistemi eu‐ipertrofici poco profondi. L’ombreggiamento e il temporaneo isolamento della colonna d’acqua deprime lo sviluppo delle macrofite radicate e favorisce l’insorgenza di condizioni ipo‐
anossiche che stimolano un ulteriore rilascio di nutrienti a livello sedimentario. Nel corso di molteplici monitoraggi qualitativi si è proceduto ad una dettagliata caratterizzazione strutturale delle comunità pleustofitiche all’interno di 120 ambienti marginali siti nella Pianura Padana centrale tra 2000 e 2006, con l’obiettivo di indagare le relazioni esistenti tra tipologie vegetazionali e stato idro‐chimico degli ambienti colonizzati. Sono confermati i risultati acquisiti in altre aree geografiche che chiariscono le caratteristiche dei sistemi dominati da comunità monofitiche o paucispecifiche di specie liberamente natanti: accumulo di N ammoniacale e P ortofosfato nella colonna d’acqua e intensificazione dei rilasci di gas effetto serra (CO 2 e CH4) all’atmosfera. 76 XIX Congresso S.It.E. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:15, SEMINARIO 6, CHAIR: DANOVARO ROBERTO Effetti delle alterazioni del regime idrologico sulla fauna ittica: analisi quali­quantitative in un tratto del fiume Taro Pattini Lorenzo1, Bondavalli Cristina2, Chiussi Sara2, Biolzi Maurizio1 1
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Arci Pesca Fisa sez. Prov. di Parma Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma Una gestione della risorsa idrica che renda compatibili i diversi usi antropici con la salvaguardia e la conservazione degli ecosistemi diventa sempre più una necessità: la sempre più pressante richiesta di concessioni idriche pone seri problemi alla gestione dei corsi d’acqua. Capire le esigenze ecologiche delle specie ittiche presenti nei fiumi è importante non solo per ampliare le conoscenze sulla loro biologia, ma soprattutto per conoscere e mitigare i fattori di rischio e di minaccia, e approntare quegli interventi sull’ambiente e in campo gestionale, che ne permettano la diffusione e la conservazione. Questo è il contesto in cui si pone questo studio relativo all’analisi delle popolazioni ittiche di un tratto del fiume Taro in parte compreso all’interno del territorio dell’omonimo Parco Regionale. Durante la campagna d’indagine (anno 2008), alle 3 stazione campionate, sono state rinvenute 11 specie ittiche (alborella, anguilla, barbo canino, barbo comune, cavedano, cobite, ghiozzo padano, gobione, lasca, triotto e vairone) di cui solo 4 non assoggettate a forme di tutela o inserite all’interno di normative comunitarie (alborella, anguilla, cavedano e trotto): tutte le specie catturate possono considerarsi autoctone. Le popolazioni campionate risultano essere destrutturate: è elevato il numero di individui giovani e di piccola taglia, mentre gli adulti sono presenti in modo sporadico. Le biomasse misurate diminuiscono progressivamente da giugno a settembre in controtendenza rispetto al numero di animali catturati. L’incremento numerico riguarda principalmente gli individui di piccola taglia. Questa fenomeno sta ad indicare che la diminuzione dei livelli idrometrici dovuta al normale regime di magra estiva e alle captazioni effettuate a scopo irriguo, influenzano la distribuzione degli individui adulti, relegandoli nelle zone più profonde del corso d’acqua e favorendo l’insediamento dei giovani nelle rimanenti parti dell’alveo. Analisi dei processi metabolici nel fiume Mincio in relazione a fattori idrologici, carico dei nutrienti e produttori primari Pinardi Monica, Bartoli Marco, Longhi Daniele, Viaroli Pierluigi Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli studi di Parma Il fiume Mincio può essere suddiviso in tre segmenti che rappresentano diversi livelli di alterazione morfologica: il tratto nord è caratterizzato da moto turbolento e dalla presenza di macrofite sommerse; il tratto sud è parzialmente bacinizzato, con scorrimento lento ed è colonizzato da fitoplancton; il Lago di Mezzo è un ambiente lentico dominato da pleustofite e fitoplancton. Nei diversi tratti fluviali, il metabolismo dell’ecosistema è stato analizzato mediante bilanci di massa di O2, CO2, azoto e fosforo con l’obiettivo di confrontare la funzionalità fluviale nelle diverse condizioni idrologiche. Il fiume Mincio è una sorgente di CO2 verso l’atmosfera. I flussi netti sono regolati dai fattori idrologici e dall’attività dei produttori primari e variano in base alle scale spaziali e temporali di indagine. Nel tratto nord, la velocità della corrente e l’elevata disponibilità dei nutrienti favoriscono la crescita e la persistenza di praterie di macrofite sommerse a scapito dei popolamenti fitoplanctonici. In tali condizioni si hanno buona ossigenazione e trasparenza delle acque. Nel tratto sud, elevate densità microalgali accoppiate con la stratificazione termica estiva causano marcate differenze tra superficie e fondo. Qui, in particolare, si osservano una marcata sovra‐saturazione della CO2 e un pronunciato deficit di O2. Il metabolismo del tratto lacustre è autotrofo grazie al contributo del fitoplancton. Le pleustofite hanno soprattutto un effetto indiretto, in quanto ombreggiando lo specchio d’acqua inducono metabolismo eterotrofico e deficit di O2 sul fondo. In definitiva, al crescere dei tempi di ritenzione delle masse d’acqua si osserva un passaggio da eterotrofia ad autotrofia. La transizione verso sistemi ipertrofici a lento ricambio idrico è però accompagnata dalla comparsa di pleustofite che inducono la ripartizione del corpo idrico in uno strato superficiale autotrofico e uno strato profondo eterotrofico, che tende verso condizioni distrofiche. 77 XIX Congresso S.It.E. [PM]: Effetti ecologici delle estreme riduzioni di portata in un corso d’acqua appenninico Vignini Patrizia, Cicolani Bruno, Miccoli Francesco Paolo, Timperi Giorgia, Giustini Marco, Di Sabatino Antonio Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli studi di L’Aquila Gli studi a lungo termine sugli effetti della riduzione di portata in corsi d’acqua alpini e appenninici sono relativamente scarsi. Inoltre, la maggior parte delle ricerche, in altre aree geografiche, ha affrontato la problematica e valutato gli impatti in riferimento ad una scala temporale abbastanza limitata. Scopo del lavoro è quello di valutare gli effetti, a breve, medio e lungo termine, del disturbo generato dalla riduzione e dalla completa assenza di portata fluente in uno dei maggiori corsi d’acqua dell’Appennino centrale: il fiume Aterno. Mediante un approccio sperimentale di tipo BACI (Before‐After‐Control‐Impact) sono state valutate e confrontate le variazioni di alcuni parametri descrittori della comunità macrobentonica (ricchezza, densità, composizione, assetto funzionale) in un sito di impatto e in uno di controllo. I due siti, posti a breve distanza e con simili caratteristiche ambientali, sono stati monitorati in parallelo per più di due anni. I campionamenti hanno interessato sia la componente biologica sia i principali parametri chimico‐fisici e idrologici. La condizione di completa assenza di deflusso superficiale e la perdita di connettività idrologica nel sito di impatto, provoca una significativa e drastica riduzione della ricchezza, diversità e densità della comunità, con evidenti effetti anche sulla composizione in taxa. L’impatto agisce anche modificando l’assetto funzionale del sistema con la perdita quasi completa della componente autotrofa. Gli effetti risultano più marcati durante la fase acuta del disturbo, permangono a lungo e tendono ad attenuarsi, solo in parte, a circa un anno dall’evento. La scarsa resistenza e la limitata capacità di resilienza delle comunità lotiche indagate, le sempre crescenti pressioni antropiche e le conseguenze dei cambiamenti climatici, suggeriscono una più attenta riflessione e una maggiore attenzione verso gli aspetti quantitativi legati al controllo e alla gestione delle risorse idriche. [PM]: Bilanci di massa dell’azoto e importanza del processo di denitrificazione: un’analisi a scala di bacino dei fiumi Oglio sublacuale e Mincio Soana Elisa, Racchetti Erica, Pinardi Monica, Bartoli Marco, Viaroli Pierluigi Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Parma Il bilancio di massa dell’azoto rappresenta uno strumento per valutare le conseguenze dell’uso del suolo sulla qualità delle acque ed è funzionale all’adozione di strategie per la gestione e la riqualificazione del territorio. Il presente lavoro riporta un esempio di questo tipo di approccio nei bacini dei fiumi Oglio sublacuale e Mincio. L’indagine è stata svolta a scala comunale, integrando dati inerenti le sorgenti agricole, zootecniche e civile e la qualità chimica delle acque superficiali. In entrambi i bacini, il carico generato dal comparto zootecnico costituisce il 45% del carico rilasciato nei suoli coltivati. Gli apporti azotati alla superficie agricola utile sono circa il doppio delle asportazioni e i surplus areali medi a livello di bacino raggiungono i 190 (Oglio) e 240 (Mincio) kg N ha‐1 anno‐1, con picchi fino a 400 kg N ha‐1 anno‐1. Il carico azotato generato dalle sorgenti puntiformi rappresenta in entrambi i casi meno del 5% di quello di origine diffusa. Il carico esportato dal sistema fluviale costituisce il 35% (Oglio) e il 20% (Mincio) del surplus generato alla scala di bacino. La differenza tra surplus ed export sembra indicare un’elevata capacità di ritenzione e di trasformazione dell’azoto all’interno del sistema. È stata pertanto analizzata la capacità di denitrificazione nei sistemi acquatici permanenti, nelle zone umide perifluviali e nel reticolo idrografico secondario e/o artificiale con le connesse fasce riparie. La stima è stata svolta utilizzando misure sperimentali e valori di letteratura. La denitrificazione è elevata negli ambienti umidi perifluviali e, soprattutto, nel reticolo idrografico secondario, in ragione della notevole estensione lineare. Si può quindi concludere che le perdite per denitrificazione possano abbattere una quota importante del surplus azotato. [PM]: Regolazione dei flussi acqua­atmosfera di CO2 e CH4 in un letto di N. luteum Ribaudo Cristina, Longhi Daniele, Bartoli Marco, Viaroli Pierluigi Università degli Studi di Parma Gli ambienti acquatici naturali possono essere sink o source di gas serra in ragione dei rapporti tra il carbonio fissato ed il carbonio rigenerato; tali rapporti mutano su scale temporali variabili da poche ore a pochi anni e sono modulati da fattori come la temperatura e l’attività delle componenti autotrofe ed eterotrofe. Nelle zone umide di pianura la vegetazione macrofitica può simultaneamente inibire o stimolare l’emissione di gas serra dai sedimenti all’atmosfera attraverso la fissazione in biomassa, il trasporto di ossigeno alla rizosfera ed il network di lacune presenti in foglie, fusti e radici. In 78 XIX Congresso S.It.E. questo lavoro sono presentati i risultati relativi agli scambi di gas (CO2 e CH4) tra l’acqua e l’atmosfera in una palude colonizzata dalla rizofita a foglia galleggiante Nuphar luteum. Le misure, basate su brevi incubazioni alla luce e al buio, sono state effettuate durante il corso del 2008 e del 2009, ed hanno interessato porzioni vegetate e non. Contestualmente agli scambi dei gas sono state misurate le concentrazioni di O2, CH4 e CO2 nell’acqua superficiale. I flussi di CH4 presentano valori positivi sia per la superficie vegetata che per il controllo (0.3 ‐ 9 mmol m‐2h‐1); i flussi di CO2 mostrano invece differenze significative in presenza (‐13.9<x<5.2 mmol m‐2h‐1) e assenza (2.0<x<11.3 mmol m‐2h‐1) di N. luteum. L’assimilazione di CO2 da parte di N. luteum è funzione dell’intensità luminosa e sembra essere fortemente regolata dall’apertura stomatica. Le misure in acqua rivelano una condizione di deficit di ossigeno e sovrassaturazione in metano (0.6‐7.6 µM) e in anidride carbonica (0.02‐0.22 mM), ad indicare elevati tassi di mineralizzazione della materia organica. Il sito indagato emette al netto gas serra verso l’atmosfera; la presenza di N. luteum, nella fase luminosa, attenua in modo significativo l’emissione di CO2 o addirittura determina l’inversione del flusso. La fissazione di CO2 non è in ogni caso sufficiente a contrastare l’emissione di CH4. 79 XIX Congresso S.It.E. S8. Ecologia microbica GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 11:45­12:45, SEMINARIO 8, CHAIR: CORNO GIANLUCA UV e morfologia delle comunità batteriche acquatiche: impatto in natura ed in laboratorio Bertoni Roberto1, Corno Gianluca1,3, Callieri Cristiana1, Caravati Emanuele1, Modenutti Beatriz2, Balseiro Esteban2 1
CNR ‐ Institute of Ecosystems Study, Verbania Pallanza Laboratorio de Limnología, INIBIOMA (CONICET‐UNComahue) Bariloche, Argentina 3
University of Zurich, Limnological Station Kilchberg, Switzerland 2
I laghi andini del distretto nord patagonico sono ambienti ultraoligotrofi con una catena alimentare microbica semplice e dominata da organismi mixotrofi. L'impatto della radiazione UV in questi ambienti, caratterizzati da acque molto trasparenti, è assai rilevante, rendendoli siti ideali per valutare l'effetto di questo stressor ambientale sugli ecosistemi acquatici. Lo studio della distribuzione dei tipi morfologici batterici in questi ambienti è risultato cambiare significativamente con la profondità con una percentuale di forme filamentose decrescente dalla superficie al fondo. La significativa correlazione rilevata in natura tra intensità di UVR e percentuale di forme filamentose supporta l'ipotesi che la formazione di queste ultime sia da imputare al forzante radiativo in queste lunghezze d'onda. L'induzione di formazione di forme batteriche filamentose da parte della radiazione UV è stata verificata sperimentalmente in esperimenti di laboratorio, condotti esponendo campioni d'acqua provenienti da tre diversi laghi a regimi radiativi diversi: radiazione fotosinteticamente attiva (PAR) e PAR più UVR (due intensità). I risultati ottenuti hanno confermato il nesso causale tra UVR ed incremento dell'abbondanza di forme batteriche filamentose ed hanno permesso di quantificare le variazioni del biovolume cellulare dei due morfotipi. Questa fenomenologia ha rilevanti implicazioni sull'ecologia del microbial loop. [PM]: Population biology of planktonic microbes: chaos, synchrony and a new perspective from a biennial diatom D’Alelio Domenico IASMA Research and Innovation Centre, Fondazione Edmund Mach, Istituto Agrario di S. Michele all’Adige, Environment and Natural Resources Area, S. Michele a/Adige (TN) Scattered populations of cryptic species build up microbial communities in the plankton. These organisms are generally considered as simple units, whose population dynamics is ruled by abiotic constraints within a stochastic scenario. This framework radically contrasts with conceptual models developed for multicellular organisms, in which the life cycle processes (e.g. individuals’ aggregation and reproduction, phases of birth, maturation, sex) allow for a strong population synchrony, in spite of the fact that environmental fluctuations can be both synchronic and chaotic. Indeed, the population dynamics of unicellular organisms is commonly thought to be driven by proximate properties of the growth environment, notwithstanding complex life cycles have been described in the lab for several microalgae, including stages with different morphology, ploidy and function. The adaptive role of this complexity is still unknown, but the alternation between multiple life cycle phases could provide a fine tuning with the environment and a strong organization, even in drifting populations. In this context, integrative studies aiming at tracking the life cycle of selected key species in the natural environment can contribute in limiting the discrepancy between the perception we currently have on the dynamics of populations of macro‐ versus microorganisms. Among microbes living in the plankton, diatoms represent a fundamental group of eukaryotic phototrophs that shows an elaborate ecological and evolutionary complexity. By integrating ecophysiological, microevolutionary and life cycle investigations, I describe the life history of a marine planktonic diatom in the natural environment. This long‐term ‘demographical’ study reveals a strong synchrony of vegetative and sexual phases, the ‘birth’ of distinct age‐classes resulting from sexual events occurring on a biennial basis, and a surprisingly coherent population dynamics. Thus, in spite of the extremely variable ecological context provided by the planktonic environment, and in analogy with multicellular organisms, I suggest that a high‐level organization could be present also in species’ population inhabiting the microbial world. 80 XIX Congresso S.It.E. Picocyanobacteria diversity in ultraoligotrophic Andean lakes: comparison of fingerprinting patterns between conservative and functional genes Caravati Emanuele1, Lembo Francesco1, Callieri Cristiana1, Modenutti Beatriz2, Corno Gianluca1, Balseiro Esteban2, Bertoni Roberto1 1
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CNR ‐ Institute of Ecosystems Study, Verbania Pallanza Laboratorio de Limnología, INIBIOMA (CONICET‐UNComahue), Bariloche, Argentina The study of picocyanobacteria (Pcy) diversity in freshwater has received far less attention than in marine waters mainly focusing on culture dependent methods. In this research we selected seven ultraoligotrophic Andean North Patagonian lakes where more than 95% of autotrophic picoplankton community is composed by Pcy. In these lakes we characterized the community structure composition among Pcy with the Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) using both 16S rRNA gene and psbA gene, involved in the photosynthetic process. The results showed two different similarity trees of the picocianobacterial communities. The conservative 16S rRNA grouped the lakes on a regional scale, dividing the lakes of the Atlantic from those of the Pacific hydrographic basin. The DGGE on the funcional gene psbA, grouped the OTUs (Operational Taxonomic Units) within lakes, therefore more on a local scale. Community Proteogenomics of Phyllosphere Bacteria Innerebner Gerd1, Knief Claudia1, Delmotte Nathanaël1, Chaffron Samuel2, von Mering Christian2, Vorholt Julia A.1 1
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Institute of Microbiology, ETH Zurich, Zurich, Switzerland Institute of Molecular Biology and Swiss Institute of Bioinformatics, University of Zurich, Zurich, Switzerland The plant phyllosphere, an ecologically and economically important environment, is colonized by numerous microorganisms, which affect plant health and growth. We applied a novel approach combining large‐scale metaproteomics with metagenomics to get insights into the community composition and physiology of the bacterial inhabitants of plant leaf surfaces in situ. Additionally, our samples originating from agriculturally grown soybean and clover and from naturally grown Arabidopsis thaliana plants were characterized by 16S rRNA gene based analyses. Our data showed that all plants were predominantly colonized by Alphaproteobacteria. 260 Mbp of metagenome data were generated for one of the samples using 454 pyrosequencing technology. These data and all entries of the public Refseq database were used for the identification of proteins based on peptide analysis via RP‐HPLC‐ESI‐MS/MS. Identification of more than 2,200 bacterial proteins in the different samples enabled a comparative analysis of the metaproteome of these samples, which revealed a surprisingly high consistency in the bacterial proteomes. We anticipate that the identity of abundant and ubiquitous commensal phyllosphere bacteria in combination with a better understanding of their physiology in this habitat is helping to exploit these bacteria with respect to potential plant beneficial effects in the future. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:00, SEMINARIO 8, CHAIR: BERTONI ROBERTO Ruolo della vegetazione acquatica, della speciazione e dell’origine dell’azoto sull’abbattimento del carico azotato di canali di scolo Castaldelli Giuseppe, Vincenzi Fabio, Mantovani Sara, Rossi Remigio, Fano Elisa Anna Dipartimento di Biologia ed Evoluzione, Università di Ferrara Il ruolo della vegetazione acquatica nell’abbattimento dei carichi di azoto è un dogma della ingegneria naturalistica. Tuttavia, numerosi aspetti fisiologici, biogeochimici e idro‐morfologici, dati per scontati, rimangono tuttora poco chiariti. Inoltre, gli studi disponibili riguardano principalmente le zone umide, ecosistemi poco reattivi e molto complessi, dove è difficile evidenziare relazioni di causa ed effetto riguardanti il destino dell’azoto. Per contro, i canali di scolo, pur essendo modelli molto più semplici e che, in molti comprensori, ricevono la maggior parte del carico azotato, non sono stati studiati. Questa ricerca ha valutato l’abbattimento di azoto in canali di scolo del bacino del Po di Volano (Ferrara, delta del 81 XIX Congresso S.It.E. Po) dichiarato “vulnerabile ai nitrati di origine agricola” (PTA Emilia Romagna), in relazione a 3 fattori: vegetazione (Phragmites australis e Typha latifolia), forma chimica prevalente dell’azoto, ammoniacale o nitrica, e origine del carico, agricola o civile, in 4+1 canali in cui sono stati definiti 6 tratti sperimentali ciascuno, 3 non vegetati a monte e 3 vegetati a valle. È stato utilizzato il metodo del bilancio di massa dell’azoto, comprensivo della biomassa macrofitica e del comparto sedimentario, in 5 date di campionamento da maggio a luglio del 2006. La presenza di vegetazione non ha determinato un abbattimento significativo nei trattamenti con concentrazioni di azoto ammoniacale e nitrico costantemente basse. La vegetazione ha determinato un abbattimento significativo, per denitrificazione, nel trattamento con carico nitrico di origine civile, origine che comportava un notevole carico di BOD. Con carico ammoniacale, sia di origine agricola sia civile, la vegetazione ha determinato un abbattimento significativamente maggiore rispetto al trattamento privo di vegetazione, attribuibile all’effetto delle piante sull’accoppiamento di nitrificazione e denitrificazione. Approccio alla bonifica biologica di un sito contaminato da piombo tetraetile mediante indagine conoscitiva della cenosi batterica acclimatatasi nel suolo Lampis Silvia, Benvenuti Chiara, Zanetti Letizia, Ferrari Anita, Vallini Giovanni Dipartimento di Biotecnologie, Università degli Studi di Verona Vengono presentati i risultati relativi alla caratterizzazione della comunità batterica selezionatasi in un sito fortemente contaminato da piombo. Il sito in studio si trova presso l’area industriale dismessa ex‐SLOI, situata nella zona a nord di Trento. La società SLOI ha operato per circa 40 anni (1940‐1978) nella produzione di additivi antidetonanti per le benzine. Il prodotto commerciale era costituito da una miscela di piombo tetraetile (Et4Pb), dibrometano e dicloroetano, con un titolo di Pb pari al 60%. In particolare, lo studio ha interessato ‐ all’interno dell’intera area ex‐SLOI ‐ una zona ad elevata contaminazione di piombo (hot spot) ubicata dietro al reattore per la sintesi di piombo tetraetile. In quest’area, infatti, è stato stimato un contenuto di Et4Pb pari a 1050 mg/Kg. La composizione della cenosi batterica è stata indagata inizialmente mediante analisi PCR‐DGGE e costruzione di una library di 16S rDNA. In seguito, sono stati condotti isolamenti finalizzati all’ottenimento in coltura pura di ceppi batterici resistenti alle forme inorganiche ed organiche del piombo e potenzialmente in grado di mineralizzare il piombo organico. Tali isolamenti sono stati condotti sia mediante semina diretta dalla matrice pedologica, sia attraverso allestimento di colture di arricchimento in mezzo di crescita liquido addizionato con Pb(NO3)2 ovvero con piombo tetraetile. I ceppi ottenuti sono stati quindi analizzati per la loro capacità di crescere in presenza di concentrazioni crescenti di Pb(NO3)2 ovvero di Et4Pb, al fine di determinarne i valori di MIC (Minimum Inhibitory Concentration). Nei profili elettroforetici ottenuti con l’analisi DGGE è stata rilevata la presenza di sei bande maggiormente rappresentative, tutte riconducibili al phylum dei Proteobacteria. Sulla base di questa evidenza, l’analisi sistematica della library ha evidenziato la presenza di 17 OTUs tutte ascrivibili al phylum dei Proteobacteria, con particolare riferimento alla classe β. I generi quantitativamente più rappresentati sono risultati essere Rhodoferax sp. e Acidovorax sp.. D’altra parte, i ceppi batterici ottenuti dagli isolamenti mediante semina diretta o coltura di arricchimento sono risultati appartenenti ai phyla dei Firmicutes, degli Actynobacteria e, ancora, dei Proteobacteria. In questo caso, sono state individuate 23 OTUs, di cui il 50% appartenenti al phylum dei Firmicutes. Bacillus sp., Microbacterium sp. Arthrobacter sp., Pseudomonas sp. e Ralstonia sp. sono risultati i generi batterici maggiormente rappresentativi. Tutti i microorganismi identificati sono noti in letteratura per la capacità sia di resistere ai metalli pesanti che di trasformare composti organici. Inoltre, gli isolati batterici hanno dimostrato un’elevata resistenza al piombo sia nella forma inorganica (MIC = 10 mM) che in quella organica (MIC³ 1000 mg/kg). Di particolare interesse sono risultati tre ceppi batterici ottenuti mediante arricchimento con Et4Pb, tutti attribuibili al genere Pseudomonas sp. e potenzialmente utilizzabili in protocolli di biostimolazione‐biomagnificazione (biostimulation/bioaugmentation) in situ per la trasformazione del piombo alchile in forme inorganiche a minor grado di tossicità. Batteri mercurio­resistenti isolati da sedimenti contaminati della Laguna di Orbetello e loro caratterizzazione per applicazioni di biorisanamento Lobianco Arianna1, Pepi Milva1, Gaggi Carlo1, Ruta Marcella1, Nicolardi Valentina1, Bernardini Emanuele1, Trinchera Giuseppe2, Renzi Paola2, Ausili Antonella2, Gabellini Massimo2, Focardi Silvano E.1 1
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Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Siena ISPRA (già ICRAM) Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale, Gruppo Bonifiche Siti Marini Contaminati, Roma Il mercurio (Hg) è un contaminate che può dar luogo a composti con maggiore tossicità, come il metilmercurio, che va incontro al bioaccumulo. La contaminazione da Hg costituisce quindi un problema ambientale importante con serie 82 XIX Congresso S.It.E. conseguenze per la salute umana. La Laguna di Orbetello mostra contaminazione da Hg per la presenza dell’estuario del fiume Albegna che origina dall’area del Monte Amiata, noto per la presenza di miniere di cinabro. Un certo numero di batteri isolati da ambienti contaminati da Hg ha mostrato la capacità di ridurre, tramite volatilizzazione, Hg2+ ad Hg0 e sfruttando queste caratteristiche è stato sviluppato un metodo per rimuovere Hg da sedimenti e suoli contaminati utilizzando questi batteri. Esperimenti di rimozione di Hg dai sedimenti sono stati condotti previa lisciviazione di Hg e successivo trattamento con batteri Hg2+‐volatilizzanti. Alcuni ceppi batterici eterotrofi Hg‐resistenti sono stati isolati da campioni di sedimento della Laguna di Orbetello e saggiati per la loro capacità di resistere ad alte concentrazioni di Hg. Cinque di questi, denominati ORHg1, ORHg3, ORHg4, ORHg5 e ORHg8, sono stati scelti in base ai livelli elevati di resistenza all’Hg risultati compresi tra 15 e 100 mg ml‐1. Il sequenziamento del gene per l’rRNA 16S ha assegnato i ceppi ORHg1, ORHg3 e ORHg8 al genere Psychrobacter, ed i ceppi ORHg4 e ORHg5 al genere Pseudomonas. I ceppi ORHg1, ORHg4 e ORHg5 hanno mostrato la capacità di volatilizzare l’Hg2+ ad Hg0, a partire sia da fonti inorganiche (HgCl2), sia organiche (CH3HgCl) di Hg. Previa adesione delle cellule dei ceppi Hg‐resistenti a particelle di pomice, è stata saggiata la capacità di rimuovere l’Hg da soluzioni di lisciviato proveniente dai sedimenti della Laguna di Orbetello. Il saggio pilota di rimozione di Hg da sedimenti ha mostrato una buona efficacia dei ceppi batterici qui saggiati, suggerendo un loro possibile impiego in processi di biorisanamento. UV e morfologia delle comunità batteriche acquatiche: implicazioni ecologiche nel microbial loop Corno Gianluca1,3, Bertoni Roberto1, Callieri Cristiana1, Caravati Emanuele1, Modenutti Beatriz2, Balseiro Esteban2 1
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L’impatto della radiazione UV sui popolamenti batterici acquatici stimola la formazione di filamenti allungati. Questo fenomeno, osservato in natura e replicato in laboratorio, provoca una forte variazione nella composizione morfologica delle comunità batteriche, che può avere importanti implicazioni sia in termini ecologico funzionali che di biodiversità. Il nostro lavoro di analisi dell’impatto dell’UV sulla ricchezza e diversità di comunità batteriche ha dimostrato come la comunità reagiva all’esposizione a UV con modificazioni morfologiche ma non di composizione tassonomica relativa. Al tempo stesso abbiamo potuto valutare che solo alcune unità tassonomiche, già abbondanti e ben distribuite tra i vari gruppi batterici, sono in grado di produrre lunghi filamenti. Lo sviluppo di tali filamenti (fino all’80% di biomassa relativa) impone di considerare separatamente questa frazione funzionale che, di fatto, diventa non predabile dai nanoflagellati ed esce dal microbial loop, rendendo ancora meno produttivi ambienti come i laghi patagonici già ultraoligotrofi. L’impatto dell’UV, garantendo l’eterogeneità del popolamento delle prede, sembra influire sul mantenimento della biodiversità in questi ambienti. 83 XIX Congresso S.It.E. S9. Educazione ambientale oggi GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 11:45­12:45, SEMINARIO 2·3, CHAIR: ZINGERLE VITO EcoLogicaCup: un esperimento di diffusione della cultura ecologica Basset Alberto Osservatorio per Ecologia e Salute degli Ecosistemi Mediterranei/DiSTeBA, Università del Salento, Lecce EcoLogicaCup è una gara online di ecologia per gli studenti delle scuole medie, promossa dall’Osservatorio per Ecologia e Salute degli Ecosistemi Mediterranei dell’Università del Salento e dalla SItE in collaborazione con il gruppo editoriale La Repubblica. EcoLogicaCup vuole contribuire a dare una visione diversa dell’ecologia, ‘dall’interno’, partendo dalla osservazione che l’uomo è uno dei tanti organismi che popolano la Terra per spiegare i meccanismi, anche complessi, attraverso cui i nostri comportamenti sono collegati agli equilibri biologici su cui il pianeta si regge, e che noi influenziamo più di qualsiasi altra specie. Tutto è infatti più semplice quando l’ecologia viene letta nelle cose comuni della vita di tutti i giorni di una delle specie animali presenti sulla terra. Ma quali sono questi equilibri che consentono la sopravvivenza della Terra? Come gli organismi viventi partecipano ad essi? In che misura l’uomo e i suoi comportamenti ne fanno parte? In un mondo in cui l’uomo rappresenta una specie su più di due milioni ed una piccola porzione della biomassa esistente, perché solo noi abbiamo il problema dei rifiuti? L’uso attuale dell’energia è sostenibile? E le cosiddette energie alternative sono realmente alternative e pulite? Sono queste alcune delle domande che ci siamo posti insieme agli studenti nello spazio di approfondimento presente sul sito www.ecologicacup.unile.it ed a cui gli studenti hanno risposto negli allenamenti e nella gara. Quest’anno hanno partecipato alla iniziativa 97 squadre, molte delle quali hanno mostrato di avere acquisito concetti ed informazioni presentate ottenendo risultati eccellenti tanto negli allenamenti quanto nella gara.Verranno qui presentati i risultati delle prime due edizioni ed il piano di sviluppo di EcoLogicaCup per i prossimi anni. Dalla percezione del presente agli scenari futuri: esplorando l’ambiente attraverso i paesaggi mentali individuali Bachiorri Antonella, Puglisi Alessandra Centro Italiano di Ricerca ed Educazione Ambientale (C.I.R.E.A.), Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma L’analisi del contesto internazionale testimonia che da tempo l’Educazione Ambientale non è più concettualizzabile solamente come una trasmissione di conoscenze, un semplice strumento per la salvaguardia dell’ambiente naturale, ma deve essere considerata una forma di educazione alla partecipazione critica, all’assunzione di responsabilità in azioni e decisioni che riguardano l’ambiente nella sua globalità. Alla luce di ciò, diventa sempre più importante fare proprio un approccio metodologico attento sia alle relazioni che gli individui hanno con il proprio ambiente, che ai presupposti che le determinano. I paesaggi mentali individuali, frutto dei modelli culturali di riferimento, risultano essere interessanti strumenti per una ricerca che si muove in questo scenario concettuale con l’obiettivo di riflettere relativamente a tali aspetti. Ad un campione di circa 1000 studenti di alcune scuole della Regione Emilia Romagna abitualmente coinvolte in progetti di Educazione Ambientale (dalla primaria alla secondaria di secondo grado), è stato somministrato un test costituito da domande aperte e chiuse ed alcune fotografie, al fine di stimolare una riflessione sul proprio vissuto relativamente all’ambiente: particolare attenzione è stata posta alla dimensione temporale delle dinamiche ambientali. SPSS e T‐LAB sono stati utilizzati per l’analisi delle risposte alle domande chiuse ed aperte rispettivamente; età e genere sono state individuate quali variabili chiave per l’elaborazione dei dati. Le emozioni suscitate da contesti naturali ed antropizzati, l’importanza attribuita all’ambiente come valore per la vita, il delinearsi di un’immagine “positiva” e “negativa” del paesaggio ed un’ipotesi di scenario futuro per l’ambiente di vita degli studenti, sono elementi discussi nel presente lavoro. I risultati ottenuti si possono configurare come punto di partenza per una riflessione sul legame tra le teorie e le pratiche dell’Educazione Ambientale ed i paesaggi mentali individuali. 84 XIX Congresso S.It.E. Siamo tutti biodiversi? Romano Antonia IPRASE del Trentino La formazione di cultura scientifica ha un ruolo decisivo nel percorso di crescita dei giovani, essendo alla base della possibilità di imparare a descrivere e comprendere il mondo, per affrontare problemi quotidiani. In un percorso scolastico, l’educazione allo sviluppo sostenibile e l’educazione ambientale non possono essere separate, in quanto entrambe contribuiscono a costruire una rete di concetti che si integrano per costruire competenza ecologica. L’IPRASE del Trentino promuove e realizza la ricerca, la sperimentazione, lo studio e l’approfondimento di tematiche educative e formative, a sostegno del sistema educativo provinciale, favorendo l’innovazione e l’autonomia scolastica. IPRASE assolve il compito attivando percorsi di ricerca‐azione che hanno come obiettivo la costruzione di contesti di apprendimento, in cui le conoscenze sono utilizzate per la comprensione e la soluzione di problemi reali sul piano personale, sociale e globale. Il progetto “Siamo tutti biodiversi?” è un percorso di ricerca partecipata che coinvolge insegnanti di diverso ordine scolastico e si realizza con la collaborazione del Museo Tridentino di Scienze Naturali. La collaborazione nasce dalla necessità di integrare la didattica laboratoriale, che deve essere sostenuta nelle scuole, con la didattica laboratoriale del museo, che ha peculiarità specifiche. La ricerca di metodologie didattiche innovative e di contenuti disciplinari coerenti e coinvolgenti, la progettazione condivisa di unità di apprendimento basate sul problem solving e sul laboratorio, la riflessione condivisa sulle pratiche osservative necessarie in una didattica attenta ai processi di apprendimento e la conseguente riflessione sulla definizione dei criteri di valutazione sono i punti di forza del progetto che vuole raggiungere l’obiettivo di produrre una trasformazione nella didattica quotidiana per stimolare l’intelligenza ecologica e favorire la formazione di cittadini ecologicamente responsabili. [PM]: Approccio locale all’educazione ambientale: lezioni da due esperienze in ambiente mediterraneo Fanini Lucia1, ElGtari Mohamed2, Fahd Soumia3, Scapini Felicita1 1
Dipartimento di Biologia Evoluzionistica, Università di Firenze Dipartimento di Biologia, Università di Gafsa, Tunisia 3
Dipartimento di Biologia, Università Abdelmalek Essâadi, Tétouan, Marocco 2
Nel contesto mediterraneo molte aree si trovano sottoposte a pressioni di diverso tipo e le comunità locali risultano schiacciate tra differenti modelli di sviluppo e relativi conflitti riguardo alla gestione dei beni ambientali. La tutela delle tradizioni culturali locali si contrappone alla proposta di modelli provenienti dall’esterno. In questo quadro complesso, la scuola elementare emerge come uno degli ambiti più appropriati per gettare le basi di una solida relazione tra beni ambientali e comunità locali. Sono qui presentati due casi in cui sono state proposte esperienze di educazione ambientale focalizzate sull’ambiente locale, le sue particolarità e il suo valore (l’ecosistema spiaggia in Tunisia e l’erpetofauna endemica in Marocco), coinvolgendo classi miste di scuole pubbliche di centri urbani e rurali. All’esperienza è stata associata nel primo caso un’analisi dell’acquisizione dei concetti illustrati, e nel secondo un’analisi delle fonti di informazione. Molte delle informazioni che arrivano agli scolari sono risultate di tipo generale (programmi scolastici nazionali o programmi TV), per cui, in mancanza di un adattamento al livello locale e del conseguente coinvolgimento del dominio affettivo, i concetti possono rimanere vaghi e le informazioni rischiano di rimanere inutilizzate o non comprese. Dai casi di studio non emergono differenze rilevanti rispetto al genere né rispetto alla provenienza degli scolari: la scuola pubblica elementare si è confermata un contesto ottimale per coinvolgere studenti maschi e femmine, di città e di campagna. In una visione d’insieme emerge la necessità di coordinare le singole azioni di educazione ambientale per attuare una vera e propria strategia, in cui vengano innanzitutto individuate le criticità (concetti dubbi, informazione non corretta o non aggiornata, ecc) e l’informazione sia poi adattata e mediata a livello locale. In questo modo, i contesti ambientali locali potrebbero essere valorizzati, e le scelte di gestione dell’ambiente risultare sostenibili nel rispetto dell’ambiente socio‐culturale. 85 XIX Congresso S.It.E. VENERDÌ 18 SETTEMBRE 2009, ORE 09:00­10:30, SEMINARIO 2·3, CHAIR: BACHIORRI ANTONELLA Alla scoperta della biodiversità con nuovi strumenti interattivi: il progetto KeyToNature Martellos Stefano, Nimis Pier Luigi Dipartimento di Scienze della Vita, Trieste Lo studio della biodiversità non può prescindere dalla identificazione delle specie presenti in una determinata area. L'identificazione si basa, storicamente, sull'uso di manuali scritti da esperti per altri esperti, che, per struttura e linguaggio, sono difficilmente accessibili ai più. Il progetto Europeo KeyToNature, finanziato nell'ambito del programma eContentplus, mira ad abbattere i fattori che limitano l'accesso agli strumenti di identificazione da parte dei non specialisti. Per raggiungere questo scopo, i 14 partner del progetto stanno sviluppando strumenti per l'identificazione che, grazie ai recenti progressi della Biodiversity Informatics ed a specifici studi di usabilità ed accessibilità, possano essere usati non solo nelle Università, ma anche nelle scuole di ogni ordine e grado, e da tutti i cittadini. Questi nuovi strumenti possono essere calibrati sulle esigenze ed il livello di preparazione dell'utente, variandone il linguaggio (da strettamente scientifico a comune) ed il livello di difficoltà (diverso numero di specie, diverso livello di approfondimento dei gruppi critici, ecc.). È quindi possibile produrre, grazie a strumenti informatici sviluppati specificamente, strumenti per l'identificazione di un'intera flora nazionale, così come strumenti per l'identificazione delle sole piante che stanno nel giardino di una determinata scuola, con potenziale didattico ed educativo diverso. Le guide all'identificazione di KeyToNature sono accessibili on line da normali computer, o da strumenti portatili quali palmari e cellulari, più utili per l'identificazione in campo, sia con accesso ad internet che in modalità stand‐alone. Il progetto Dryades, branca italiana di KeyToNature, sta da ormai più di un anno collaborando attivamente con scuole, parchi naturali ed altri enti per sviluppare guide all'identificazione sempre più ricche e fruibili. Tutti gli strumenti prodotti da Dryades/KeyToNature sono liberamente accessibili in rete (http://www.dryades.eu). Una guida all’osservazione e allo studio dei microrganismi acquatici Gambini Annastella, Broglia Alfredo, Pezzotti Antonella, Galimberti Bianca Università degli Studi di Milano‐Bicocca Utilizzare un microscopio a scuola è indubbiamente affascinante per gli studenti, attirati dalla potenzialità dello strumento e dalla curiosità di scoprire un mondo che non si vede a occhio nudo. Tuttavia questa attività è spesso difficile da affrontare, sia per gli insegnanti della scuola di base sia per quelli delle scuole superiori senza una specifica formazione in biologia. Se il vetrino non è ben preparato, se l’insegnante non sa bene dove eseguire i prelievi, e non riconosce le peculiarità delle “particelle” che si spostano spesso molto velocemente si assiste in breve tempo ad una perdita di attenzione da parte degli studenti ed al rapido svanire di qualunque interesse per l’osservazione. La guida qui descritta vuole essere un valido supporto alle osservazioni di microrganismi che si trovano frequentemente in pozze, stagni, fontanili, ecc.. Le fotografie riproducono gli organismi a diversi ingrandimenti e spesso in situazioni diverse (mentre si spostano alla ricerca del cibo, mentre mangiano, mentre cambiano forma, ecc.). Il riconoscimento avviene confrontando quello che si vede al microscopio con quanto riportato nelle schede della guida che fornisce inoltre alcune informazioni sulla biologia degli organismi e sull’ambiente acquatico in cui vivono. L’utilizzo di questo strumento didattico, ancora in fase sperimentale, consente di organizzare il lavoro al microscopio anche senza la guida di un esperto. Alla fine dell'attività è possibile scoprire che una vorticella, un rotifero, un ciliato, ecc., hanno moltissime cose in comune con noi: si nutrono, adottano strategie peculiari per procurarsi il cibo, sono sensibili a stimoli, ecc.. Organismi tanto piccoli e spesso osservati con poco interesse, spesso solo attraverso le pagine di un libro, possono così diventare un po' più familiari, far sorgere nuove domande e discussioni fondamentali sugli ambienti in cui vivono: ecosistemi da rispettare e conservare sul territorio vicino a noi. 86 XIX Congresso S.It.E. Biofilia e Gaia: due ipotesi per l’educazione ambientale Barbiero Giuseppe Facoltà di scienze della Formazione, Università della Valle d’Aosta Centro interuniversitario IRIS, Istituto di Ricerche Interdisciplinari sulla Sostenibilità L’Ecologia Affettiva è il settore dell’ecologia che si occupa delle relazioni affettive che intercorrono tra esseri umani e il resto del mondo vivente. Queste relazioni possono essere di matrice sia filogenetica, cioè maturate nel corso dell’evoluzione della nostra specie, sia ontogenetica, attinenti quindi allo sviluppo della psiche umana e in particolare dell’intelligenza naturalistica. L’istinto fondamentale che presiede alla buona relazione degli esseri umani con il mondo vivente è la biofilia. La biofilia è l’innata tendenza degli esseri umani a farsi attrarre dalle diverse forme di vita e in alcuni casi ad affiliarvisi emotivamente (Biophilia Hypothesis). Il sentimento di affiliazione che ci lega alla Natura, il sentirsi figli della Madre Terra, di Gaia, è un istinto e come tale è presente in tutte le culture umane, comprese quelle più tecnologicamente avanzate, dove si sta sviluppando una consapevolezza scientifica sempre più profonda della natura vivente del pianeta (Gaia Hypothesis). Tuttavia, nelle nostre società artificiali ormai molto lontane dal mondo naturale, c’è il rischio concreto che l’istinto biofilico non riceva più stimoli adeguati per fiorire nell’intelligenza naturalistica, definita come l’abilità di entrare in connessione profonda con il mondo vivente e di apprezzare l’effetto che questa relazione ha su di noi e sull’ambiente stesso (Multiple Intelligences Theory). Fortunatamente stiamo scoprendo che Gaia, come una vera madre, agisce su di noi a un livello psichico profondo, attivando la nostra attenzione involontaria (fascination) e favorendo in questo modo la rigenerazione della nostra capacità di attenzione (Attention Restoration Theory). Al richiamo di Gaia e del mondo naturale, possiamo imparare a rispondere affinando i nostri sensi e le nostre capacità mentali con il silenzio attivo, una pratica di meditazione di consapevolezza (mindfulness) che si sta rivelando particolarmente efficace per ristabilire la nostra personale connessione con Gaia e con il mondo vivente. Ecologia: raccontami la storia del mio futuro Castellani Valentina, Sala Serenella Gruppo di Ricerca sullo Sviluppo sostenibile, Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del territorio, Università degli Studi di Milano ‐ Bicocca La scienza della sostenibilità (sustainability science) sta delineando il suo paradigma scientifico integrando aspetti ambientali, economici e sociali in una prospettiva di innovativa relazione tra uomo e sistemi naturali, economici, sociali ed istituzionali nei quali esso vive. In questo contesto l’ecologia rappresenta una delle discipline fondamentali per comprendere cicli di materia ed energia, dinamiche e proprietà delle reti, evoluzione dei sistemi e, quindi, per comprendere il futuro e accrescere la consapevolezza nelle scelte di produzione e consumo. Il contributo proposto intende presentare le esperienze di educazione alla sostenibilità realizzate negli ultimi 3 anni, sperimentando metodi e approcci alla formazione formale ed informale e relazionandosi con esperienze svolte in altri ambiti disciplinari. L’esperienza ha permesso di delineare un orizzonte nel quale l’educazione allo sviluppo sostenibile richiede il ripensamento dei modelli classici di educazione ambientale al fine di mettere in relazione aspetti scientifici ed aspetti di cultura civica e di cittadinanza, per evolvere dalla comprensione dei problemi alla modifica dei comportamenti. Le iniziative presentate come casi di studio consistono in una serie di progetti focalizzati sul tema del ciclo di vita di prodotti e processi, indirizzati a tre categorie chiave di soggetti: studenti delle scuole primarie e secondarie, cittadini‐consumatori ed imprese. Per ognuna di queste categorie di soggetti, sono state individuate modalità di interazione ad hoc, partendo da attività di sensibilizzazione, informazione ed educazione incentrate sulla diffusione di modelli di produzione e consumo sostenibili, con l’obiettivo di intervenire sui modelli culturali di riferimento nonché sugli stili di vita e sui valori dei destinatari. Consumi amici del clima: capire i cambiamenti climatici facendo di conto Ranci Ortigosa Giovanna, Guariso Giorgio, Bossi Antonio Dipartimento di Elettronica e Informazione, Politecnico di Milano; WWF Italia, Programma Educazione Il progetto “Consumi amici del clima”, promosso dal WWF Italia e sviluppato dal Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano grazie al contributo della Fondazione Cariplo, è un progetto di didattica avanzata e interattiva rivolto alle Scuole Secondarie di secondo grado. Suo scopo principale è quello di sensibilizzare gli studenti al 87 XIX Congresso S.It.E. problema dei cambiamenti climatici stimolandoli ad adottare comportamenti e stili di vita che producono meno emissioni di gas serra. Il progetto si concretizza in un ipertesto disponibile su Internet (www.consumieclima.org) che accompagna le classi in una sorta di viaggio in sei tappe (moduli) lungo il percorso dell’anidride carbonica. Partendo dalla propria esperienza quotidiana, gli studenti arrivano a comprendere come le proprie emissioni contribuiscono alla variazione della temperatura media terrestre e sono, quindi, stimolati a trovare e ad attuare coscientemente comportamenti “a minor emissione”. Caratteristica peculiare del corso è quella di chiedere agli allievi di valutare personalmente le diverse problematiche legate ai cambiamenti climatici globali, utilizzando dati reali e strumenti matematici implementati attraverso fogli di calcolo preparati ad hoc. Lo studente passa quindi dall’analisi statistica di emissioni e temperature, alla valutazione delle conseguenze sugli ecosistemi fino a poter sperimentare un modello climatico globale semplificato per simulare gli effetti di diverse politiche di riduzione delle emissioni climalteranti. Alla fine del percorso ogni classe è invitata a comunicare la propria esperienza e le proprie scoperte attraverso la preparazione di materiale multimediale (presentazioni, video) che vanno a costituire un’apposita sezione del sito web del progetto. Il progetto, già segnalato dalla Commissione Europea, nell’anno scolastico 2008‐2009 è stato seguito da dieci classi della Lombardia e sarà esteso progressivamente a tutte le scuole secondarie di secondo grado italiane. Environmental education and public opposition to the construction of large infrastructures: the TAV project in Val di Susa Marincioni Fausto, Appiotti Federica Dipartimento di Scienze del Mare, Università Politecnica delle Marche, Ancona Since the beginning of the 1990s, when it was first publicly announced, the construction of the Lyon‐Turin segment of the European high speed railroad network found a fierce opposition from the inhabitants of Val di Susa. The major point of dispute between the transportation authorities and the local residents were different interpretations of the scientific reports describing the environmental impacts and public health risks connected with the implementation of such infrastructure. Ineffective public education programs on such environmental issues, combined with an unsympathetic decision of the Italian government to start this project without a preventive consultation with the affected municipalities (in virtue of a Strategic Infrastructure Act, Legge 21 dicembre 2001, n. 443) raised the distrust of the local residents toward the national government, the national media, and the organizations linked to the planning and construction of the railroad. This study tries to clarify environmental risk perception, public education, and public debate between the national government, local advocacy groups and the inhabitants of Susa Valley. Two major phases of public reaction were identified: (1) an initial rebellious period (exemplified by the popular “No TAV” movement) of no real dialogue among the project’s major stakeholders, followed by (2) a yielding period of intense multilateral negotiations centered on the activities of the “Lyon‐Turin Environmental Observatory.” The results of a qualitative cross analysis among a sample of local residents revealed that early dialogue among all the parties involved was critical in forming a personal viewpoint on risk, which, once consolidated, defied new information and perspectives. The local advocacy groups, that understood this, were able to exert great influence on the public opinion of Susa Valley residents, and of Italy in general, even overriding the influence of trusted national news organizations. Using a common cultural platform that enabled bidirectional conversations, these groups were able to gain confidence among local residents. The cultural identification between the listener and the communicator made information sources credible beyond their actual accuracy and truthfulness. 88 XIX Congresso S.It.E. S10. Ecotossicologia MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:30, SEMINARIO 7, CHAIR: GAGGI CARLO Systems biology assessments of neonicotinoid insecticide mixture toxicity in the marine mussel (Mytilus galloprovincialis) Dondero Francesco1, Negri Alessandro1, Boatti Lara, Migone Flavio2, Viarengo Aldo1 1
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Dipartimento di Scienze dell'Ambiente e della Vita, Università del Piemonte Orientale Avogadro, Alessandria Dipartimento di Chimica Strutturale, Università di Milano Neonicotinoids represent a new class of pesticides acting as agonist of the nicotine‐acetylcholine receptor of insects. The aim of this work was to assess both physiological and molecular effects of two neonicotinoids, Imidacloprid and Thiacloprid on a non‐target organism, the marine mussel M. Galloprovincialis (Lam); to identify mode of actions through cDNA microarrays and a functional genomics approach; to assess cumulative effects of a neonicotinoid mixture. Mussels were exposed for 4 days to sub‐lethal amounts of Imidachloprid and Thiachloprid which rendered the same effects for digestive gland lysosomal membrane stability. Gene expression profiles of single chemicals and mixtures were evaluated by means of microarray and quantitative‐PCR. Imidachloprid and Thiachloprid displayed distinct molecular responses, with few genes in common such as two hsp90 sequences and a metallothionein. The transcriptomic changes found in the digestive gland of animals exposed to the mixture depicted 46 differentially expressed genes, of which 8 (17%) and 10 (22%) were common with the Imidachloprid and Thiachloprid samples, respectively. A functional genomics approach based on Gene Ontology (GO) analysis revealed that few features were inherited from single chemical exposures such as serine‐type endopeptidase activity (a molecular function) and activation of NK‐b transcription factors (a biological process related to gene transcription). However, other GO terms were significantly enriched only in the mixture samples, such as muscle development, microtuble based movement, GTPase activity. These findings lead to some relevant considerations concerning the mixture toxicity of neonicotinoid insecticide in mussels: (i) molecular responses followed, at least in part, the principle of independent effects; (ii) a novel specific molecular signature took place from the interaction of the two compounds; (iii) imidachloprid and thiachloprid should not be considered similarly acting chemicals. Valutazione della citogenotossicità del paracetamolo sul mollusco bivalve Dreissena polymorpha Parolini Marco, Binelli Andrea, Cogni Daniele, Riva Consuelo, Provini Alfredo Dipartimento di Biologia, Università di Milano Il paracetamolo (N‐(4‐idrossifenil)acetammide) è un farmaco appartenente alla classe degli antinfiammatori non steroidei (FANS), comunemente utilizzato come analgesico ed antiflogistico. A fronte dell’ampia produzione, prescrizione e commercializzazione, numerosi studi hanno evidenziato come questo composto sia costantemente immesso nel sistema idrico, tanto che la sua presenza è stata documentata nelle acque superficiali di numerosi Paesi in concentrazioni dell’ordine di alcune centinaia di ng/L. Essendo i farmaci molecole attive a bassissime concentrazioni e potenzialmente tossici per gli organismi acquatici, questo studio si prefigge di valutare la cito‐genotossicità del paracetamolo sul mollusco bivalve D. polymorpha, mediante l’applicazione di una batteria di biomarkers composta da Comet test, DNA Diffusion assay, MN test e Neutral Red Retention Assay. Inoltre, per investigare il possibile danno ossidativo, sono state misurate le variazioni intracellulari dell’attività di alcuni enzimi antiossidanti (CAT, GPx, SOD), oltre che di un enzima detossificante di Fase II (GST). Sono state effettuate prove di esposizione, condotte in vivo in condizioni controllate di laboratorio, a tre diverse concentrazioni di paracetamolo (1 nM, 5 nM e 10 nM), assolutamente confrontabili ai livelli ambientali misurati in diversi ecosistemi acquatici mondiali. Tali prove hanno rivelato un incremento sia tempo‐ che dose‐dipendente dello stress generico sugli organismi, evidenziato dal NRRA. A fronte di ciò, è stato misurato un moderato, ma significativo incremento della frequenza di cellule apoptotiche e dotate di micronucleo. L’insorgere di danni fissati al DNA non è però determinato dalla sua frammentazione, dato che il Comet test non ha evidenziato un aumento significativo delle lesioni primarie a carico della doppia elica, facendo supporre la presenza di un meccanismo d’azione alternativo. In ogni caso, i dati ottenuti in vivo a concentrazioni ambientali sembrano indicare solo un moderato pericolo per il modello biologico selezionato, inferiore a quello osservato in altri farmaci saggiati precedentemente. 89 XIX Congresso S.It.E. Valutazione degli effetti del 4­nonilfenolo in esemplari di Dreissena polymorpha Riva Consuelo1, Binelli Andrea1, Provini Alfredo1, Porte Cinta2 1
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Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Milano CSIC‐ IIQAB, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Instituto de Investigaciones Químicas y Ambientales de Barcelona, Barcelona, España Il 4‐nonilfenolo (4‐NP), impiegato principalmente nella produzione di etossilati di nonilfenolo (NPE) e di resine, è un composto la cui attività come agente estrogenico è già stata confermata da svariati studi. L’obiettivo principale di questo lavoro è stato quello di valutare gli effetti del 4‐NP sui livelli di ormoni sessuali (17‐b‐estradiolo e testosterone) in esemplari del bivalve d’acqua dolce D. polymorpha, esposti per 5 giorni a differenti concentrazioni di contaminante (1, 10, 50 μg/L). Si è voluto, inoltre, indagare l’accumulo di tale sostanza da parte dei molluschi e la sua capacità nell’indurre stress ossidativo attraverso la misura degli enzimi catalasi (CAT), glutatione perossidasi (GPx) e glutatione transferasi (GST). I risultati hanno indicato come, nonostante l’avvenuto accumulo di 4‐NP da parte dei molluschi, tale sostanza sembra non essere in grado di alterare in modo significativo i livelli di 17‐b‐estradiolo, mentre è in grado di provocare una diminuzione statisticamente significativa dei livelli di testosterone. Inoltre, tale composto non sembra provocare alcun tipo di stress di tipo ossidativo in D. polymorpha, quantomeno alle concentrazioni testate. Danno citogenetico e difese antiossidanti in bivalvi esposti alle acque del nodo fluviale Lambro – Po Cogni Daniele, Binelli Andrea, Parolini Marco, Riva Consuelo, Provini Alfredo Dipartimento di Biologia, Sezione di Ecologia, Università degli Studi di Milano L’obiettivo di questa ricerca è stato quello di effettuare una valutazione sul mollusco bivalve Dreissena polymorpha degli effetti generati dal carico inquinante di uno degli ecosistemi fluviali italiani maggiormente compromessi, il nodo fluviale Lambro‐Po. A tal fine alcune centinaia di bivalvi, mantenuti in condizioni controllate di laboratorio, sono state posizionate in vasche contenenti campioni d’acqua prelevati da tre differenti siti. I prelievi d’acqua (50 L) sono stati effettuati sul F. Po a monte ed a valle della confluenza, ma anche in corrispondenza della sezione di chiusura del F. Lambro. Sono state effettuate due campagne, una primaverile ed una autunnale, basate sul medesimo disegno sperimentale, con l’intento di valutare anche la possibile influenza stagionale nelle dinamiche di assunzione degli xenobionti e sui loro possibili effetti. I bivalvi sono stati esposti per due settimane a ciascuna di queste tre diverse matrici, cambiando regolarmente l’acqua, e ogni cinque giorni sono state eseguite le analisi per la valutazione di numerose risposte citogenetiche (stabilità delle membrane lisosomiali, valutazione di danni genetici reversibili ed irreversibili, determinazione di effetti apoptotici) e biochimiche (attività enzimatica di Catalasi, Superossido dismutasi, Glutatione perossidasi e Glutatione transferasi). Entrambe le campagne hanno messo in evidenza un’induzione altamente significativa delle risposte citogenetiche saggiate; sono, invece, emerse delle differenze stagionali significative nell’espressione delle quattro attività enzimatiche testate. I dati preliminari, ottenuti da questa ricerca basata sull’applicazione di una batteria di biomarkers, sembrano confermare che l’ecosistema fluviale studiato rappresenti un’area decisamente compromessa. L’analisi spettrale di piante e licheni nello studio della contaminazione ambientale Manzo Ciro1, Nicolardi Valentina2, Salvini Riccardo1, Guastaldi Enrico1, Protano Giuseppe2, Gaggi Carlo2 1
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Centro di GeoTecnologie, Università degli Studi di Siena, San Giovanni Valdarno (AR) Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”, Università degli Studi di Siena Obiettivo di questo lavoro è lo studio dell’impatto di inquinanti aeriformi su piante e licheni transplanted (Evernia prunastri L.) nell’area geotermica del Monte Amiata (SI‐GR) tramite analisi spettrali. L’ubicazione dei campioni analizzati è sia in aree prossime alle centrali geotermiche sia in aree lontane da esse. Le misurazioni di radianza, condotte con uno spettroradiometro portatile ASD FieldSpec™FR, per un range di λ compreso tra 350‐2500 ηm, hanno come prodotto finale la riflettanza spettrale che varia in funzione sia della specie vegetale sia delle condizioni fenologiche. Le misure effettuate hanno dimostrato come nell’intervallo tra 670 e 800 ηm la firma spettrale dei campioni analizzati in aree di probabile contaminazione risulti inferiore. Le diverse tecniche interpretative della riflettanza nel tratto pari a 600‐800 ηm, basate sull’analisi del red edge, hanno dimostrato una traslazione del red edge point (corrispondente al punto di massima pendenza della riflettanza tra λ 670 e 800 ηm) verso λ minor. Ampiezza e posizione del red edge risultano correlati alla 90 XIX Congresso S.It.E. concentrazione di clorofilla nel vegetale e alle sue caratteristiche strutturali. I licheni posizionati attorno alle centrali geotermiche hanno mostrato una condizione di stress maggiore rispetto alle aree più distanti da esse. Tramite analisi spaziali, centrate sui vari impianti geotermici e definite da uno studio geostatistico, è stata individuata una correlazione tra le analisi chimiche effettuate sui licheni ed i parametri quantitativi della loro riflettanza. Tra i vari metodi di studio il rapporto di Smith (rapporto tra le derivate della curva alle λ pari a 723 e 700 ηm) è risultato il più efficace. I risultati confermano la correlazione inversa tra la clorofilla e le condizioni di stress, e quindi rispetto alla risposta spettrale, mentre nelle aree distanti fino a 1 chilometro dalle centrali, il rapporto di Smith è inversamente proporzionale alle concentrazioni di H2S. Studio della risposta di E. prunastri L. all’esposizione di Hg° in fase di vapore attraverso test di immunoblotting Nicolardi Valentina, Cai Giampiero, Gaggi Carlo Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”, Università degli Studi di Siena Gli effetti metabolici e biochimici ed i relativi meccanismi molecolari che i licheni attivano in risposta agli stress indotti dall’esposizione a vari tipi di contaminanti ambientali risultano essere ancora poco indagati. Un’analisi proteomica preliminare di tipo semi‐quantitativo e qualitativo mono e bi‐dimensionale su talli di Evernia prunastri L., esposti a concentrazioni note di mercurio elementare in ambiente controllato, ha condotto all’individuazione di una risposta da parte di questo organismo al contaminante, chiaramente identificabile nel cambiamento dei profili proteomici dei talli esposti, considerando vari tempi di esposizione. Nel tentativo di ottenere informazioni sull’attività biologica del pool proteico individuato, si è proceduto ad un’analisi funzionale del proteoma, ovvero, allo studio delle fluttuazioni spaziali e temporali dei componenti e dei processi molecolari, al fine di comprendere la funzione che hanno determinate proteine e definire i principali processi molecolari attuati dalle cellule. L’individuazione di alcuni determinati andamenti nelle variazioni di intensità degli spot proteici è probabilmente riconducibile alla biosintesi o alla inibizione di meccanismi di difesa a livello biochimico e fisiologico delle cellule. È noto, infatti, che gli organismi reagiscono agli stress ambientali attraverso la produzione di proteine chelanti (e.g. fitochelatine) e di proteine anti‐ossidanti (carotenoidi). Questo tipo di analisi è stata seguita, quindi, dallo sviluppo di test di immunoblotting su pool proteici fisiologicamente presenti nella specie lichenica utilizzata (i.e. proteine citoscheletriche legate all’actina, proteine antiossidanti legate alla produzione di pigmenti fotosintetici) e su pool proteici specifici di risposta o con la funzione di bersaglio al trattamento subito dall’organismo. MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 16:00­17:45, SEMINARIO 7, CHAIR: VIARENGO ALDO Effetti del cambio di alimentazione sui livelli di metalli pesanti in tartaruga comune Zaccaroni Annalisa1, Insacco Gianni2, Inclimona Vincenzo2, Silvi Marina1, Scaravelli Dino1 1
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Department of Veterinary Public Health and Animal Pathology, University of Bologna Sicilia Nature Fund, Comiso I centri di recupero sono fondamentali per la riabilitazione delle tartarughe marine. Durante il ricovero gli animali vedono cambiare drasticamente la loro alimentazione, che viene ad essere spostata da specie bentoniche a una o poche specie pelagiche, che dal punto di vista tossicologico sono caratterizzate da un ridotto contenuto di metalli pesanti. È quindi probabile che un lungo periodo di ricovero possa comportare una diminuzione dei livelli di metalli nelle tartarughe. Il presente lavoro valuta le variazioni ematiche del contenuto di metalli pesanti in funzione del tempo di ricovero in esemplari di Caretta caretta ricoverate presso il Fondo Siciliano per la Natura di Comiso. Il sangue è stato prelevato dalla giugulare degli esemplari al momento della loro entrata al centro e al momento del loro rilascio ed analizzato con tecnica ICP‐OES per la quantificazione di As, Se, Pb, Cd e Hg. I dati analitici sono poi stati correlati con le informazioni relative alla causa di ricovero, ai trattamenti applicati e alla durata del ricovero. I dati ottenuti mostrano elevati livelli di As e Se, mentre tutti gli altri metalli si presentano al di sotto o vicini ai limiti di quantificazione. Non sono state riscontrate correlazioni con il tempo di ricovero, anche se una certa tendenza verso la riduzione dei livelli ematici è stata osservata 91 XIX Congresso S.It.E. per tutti i metalli, mentre solo le concentrazioni ematiche di Cd presentano un trend in funzione delle dimensioni degli animali. Non esistono ad oggi studi che correlino i livelli ematici di metalli pesanti con la durata del ricovero. I dati ottenuti sembrano indicare come il cambio di dieta possa ridurre l’esposizione a metalli pesanti. Le tendenze osservate inoltre sembrano indicare come sul lungo periodo l’effetto benefico del cambio di alimentazione possa ridurre il carico da metalli pesanti negli animali, riducendone il rischio di effetti tossici acuti e/o subacuti, quali alterazioni riproduttive o a livello immunologico. Ecotoxicological effects of ZnO nanoparticles on soil organisms Manzo Sonia, Rocco Annamaria, Carotenuto Rita, De Luca Picione Fabiano, Miglietta Maria Lucia, Rametta Gabriella, Di Francia Girolamo ENEA CR, Portici (NA) As a consequence of the widespread application of nanomaterials, there is an increasing concern on nanoparticle (NP) environmental release and on potential risks related. ZnO NPs are among the metal oxide NPs most commonly used in personal care products and coating and paints. The soil solid phase provides a reactive sink for NPs, so a number of key processes are likely to affect the fate and availability of NPs in this environment. Little information is available on NP ecotoxicology. Aims of this work were: to evaluate ZnO NP toxicity and genotoxicity in terrestrial environment by a battery of toxicity contact test (V. fisheri, S. capricornutum, L. sativum, H. incongruens, F. candida), to elucidate the toxic effects linked to nanoparticulate form and due to soluble Zn2+, evaluating comparatively the toxicity of ZnCl2; to characterize the fundamental properties of ZnO NPs in a defined soil matrix. Results seemed to indicate a toxic effect linked to the NP form for V. fisheri. A lack of difference between toxicity exerted by soil spiked with ZnCl2 and ZnO NP towards P. subcapitata was evidenced. Phytotoxicity tests highlighted a clear difference between ZnO NP and soluble Zn effects: a moderate inhibition was registered in the former case and a clear biostimulation in the latter. H incongruens revealed as the most sensitive organism to NP in this study, in fact ZnO NP spiked soil exerted a lethal effect towards all exposed ostracods while soluble Zn produced only moderate acute effects (27%). Zinc seemed to be not toxic for collembolan at tested concentration (230 mg kg‐1) independently from the form. V. faba micronucleus test indicated the same, moderate effect with both spiked soils. In conclusion the effect of ZnO NP upon soil organisms was not always attributable to release of Zn soluble ions. In particular, for phytotoxicity test and ostracod test the properties linked to the nanoparticulate form seemed to play a key role in determining the toxic effect. Utilizzo del Sistema Esperto di integrazione dei dati di biomarker per la valutazione del livello della sindrome di stress in Eisenia andrei dopo esposizione a suoli contaminati con diossina Sforzini Susanna1, Dagnino Alessandro1, Saggese Ilenia1, Negri Alessandro1, Bolognesi Claudia2, Viarengo Aldo1 1
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Dipartimento di Scienze dell'Ambiente e della Vita (DiSAV), Università del Piemonte “A. Avogadro”, Alessandria Unità di Cancerogenesi Ambientale IST, Genova Recentemente è stata sviluppata sul verme terrestre Eisenia andrei una batteria di biomarker atta ad evidenziare gli effetti indotti da sostanze tossiche a differenti livelli di organizzazione biologica (molecolare/cellulare/tissutale/di organismo). Il set di biomarker comprende attività Ca2+‐ATPasica, stabilità delle membrane lisosomiali, contenuto lisosomiale di lipofuscine e lipidi neutri, rapporto lisosoma/citoplasma e spessore tissutale. Gli organismi sono stati esposti a differenti concentrazioni subletali sia di composti organici xenobiotici che di metalli pesanti utilizzando il filter paper contact test. I risultati ottenuti dal set di test sono stati utilizzati per la messa a punto di un Sistema Esperto (SE) di integrazione e interpretazione dei dati in sintetici indici di stress. In questo studio, per ottenere dati rappresentativi degli effetti indotti nei vermi terrestri esposti a sostanze tossiche in condizioni naturali, le risposte dei biomarker in E. andrei sono state valutate dopo diversi periodi di esposizione degli organismi a differenti concentrazioni di diossina (2,3,7,8‐
TCDD) miscelata in suolo standard artificiale. Oltre alla batteria di biomarker precedentemente sviluppata, è stato effettuato uno studio immunoistochimico delle variazioni dei perossisomi nelle cellule del tessuto cloragogeno su sezioni al criostato del tessuto. Inoltre sono stati misurati il danno al DNA (Comet assay) e la frequenza dei micronuclei quali biomarker di genotossicità. La batteria di biomarker utilizzata ha permesso di evidenziare gli effetti del contaminante sullo stato fisiologico degli organismi, dalle più sensibili risposte molecolari fino alle risposte a livello di organismo. I risultati ottenuti dall'integrazione dei dati hanno dimostrato che il SE è uno strumento in grado di riconoscere e classificare oggettivamente le diverse fasi dell'evoluzione della sindrome di stress in E. andrei indotta dalla diossina utilizzata in questo studio. 92 XIX Congresso S.It.E. Contaminanti emergenti nei sistemi agricoli: aspetti ambientali dell’antivirale Tamiflu in sistemi acquatici del nord Italia Saccà Maria Ludovica, Accinelli Cesare Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agroambientali, Università di Bologna Dopo somministrazione, numerosi farmaci ad uso medico e veterinario vengono espulsi inalterati nelle feci ed urine determinando così rischi di contaminazione dell’ecosistema acquatico. Le gravi problematiche derivanti dall’introduzione dei farmaci nell’ambiente sono principalmente legate a potenziali effetti dannosi su organismi non bersaglio e all’insorgenza di fenomeni di resistenti ai farmaci stessi. Diventa quindi indispensabile conoscere i fattori che influenzano il loro destino ambientale per ridurne la contaminazione e per eventualmente applicare tecniche di bioremediation. Le attuali problematiche legate alla diffusione dei virus H5N1 (influenza aviaria) e H1N1 (influenza suina) e al possibile uso del farmaco antivirale Tamiflu come prima linea di difesa da questi virus, ci hanno spinti a condurre alcune indagini riguardanti il destino ambientale di questo antivirale in vari sistemi acquatici del nostro paese. Oltre alla persistenza del Tamiflu nei sistemi acquatici (acque di irrigazione, fiume Po e laguna di Venezia), le indagini hanno anche riguardato i suoi potenziali effetti sulla comunità microbica. I risultati hanno evidenziato che l’antivirale Tamiflu è potenzialmente persistente e che circa più della metà della quantità iniziale permane nelle acque, dopo oltre un mese di incubazione. La dispersione dell’antivirale avviene principalmente per via microbica. Un generale aumento delle attività batteriche, come ad esempio l’aggiunta di sedimenti, ha determinato infatti una riduzione della sua persistenza. Applicando tecniche ‐1
molecolari, si è osservato che concentrazioni fino a 20 µg mL non determinano effetti significativi sulla popolazione microbica delle acque superficiali. Inoltre viene proposta una nuova strategia eco‐compatibile di rimozione dei contaminanti esaminati dagli impianti di depurazione attraverso l’utilizzo di un nuovo formulato microbico. [PM]: Frazionamento di elementi in traccia nei suoli dell’area urbana di Siena e loro assorbimento da parte dei lombrichi Nannoni Francesco, Gaggi Carlo, Protano Giuseppe, Riccobono Francesco Unità di Ricerca di Geochimica Ambientale, Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”, Università degli Studi di Siena Le aree urbane rappresentano settori a rischio di contaminazione da specie chimiche organiche ed inorganiche in quanto soggette alle pressioni di diverse attività antropiche, tra cui il traffico veicolare. Nell’area di Siena è stato condotto uno studio volto a valutare l’impatto del traffico veicolare sulla presenza e la distribuzione di elementi in traccia nel suolo di zone urbane, extraurbane e periurbane, nonché il loro trasferimento a lombrichi della specie Nicodrilus caliginosus. Nei campioni di suolo e negli esemplari di lombrico sono stati misurati i contenuti di Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, U e Zn, ed è stata definita la loro ripartizione nelle principali frazioni del suolo: solubile, estraibile, riducibile, ossidabile e residuale. Pb e Sb sono risultati gli elementi il cui contenuto nel suolo è maggiormente influenzato dal traffico veicolare; seguono Zn, Cd e Cu. Per questi elementi le concentrazioni più elevate contraddistinguono i suoli urbani s.s. Gli elementi analizzati mostrano tre diversi pattern di ripartizione nelle frazioni del suolo: Co, Cr, Cu, Ni, Sb, U e Zn sono presenti prevalentemente nella frazione residuale, il Pb nelle frazioni riducibile e residuale, il Cd principalmente in quella estraibile. Per Cd, Cu, Pb, Sb e Zn l’apporto del traffico veicolare si distribuisce a vario grado in tutte le frazioni non‐residuali. Negli esemplari di lombrico le concentrazioni degli elementi in traccia delineano un modello di distribuzione analogo a quello descritto per i loro contenuti totali nel suolo, con fenomeni di bioaccumulo di Zn e Cd. La modalità e il grado di assorbimento degli elementi in traccia da parte dei lombrichi appaiono influenzate dal tipo di ripartizione nel suolo. La frazione estraibile del suolo è quella che maggiormente determina le concentrazioni di Cd, Pb, Sb e Zn nei lombrichi, con un contributo dovuto anche alle frazioni solubile ed ossidabile; la frazione ossidabile è quella che regola in maggior misura i contenuti corporei di Cu. [PM]: Contaminazione da elementi pesanti nel suolo e nel grano (Triticum aestivum L.) in un'area mineraria ed industriale del Kosovo Rossi Sara, Protano Giuseppe, Riccobono Francesco Unità di Ricerca di Geochimica Ambientale, Dipartimento di Scienze Ambientali ”G. Sarfatti”, Università degli Studi di Siena La valutazione e la quantificazione della mobilità/disponibilità degli elementi chimici nel suolo e del loro ingresso nella biosfera sono aspetti ambientali di rilievo soprattutto in aree caratterizzate da una contaminazione dell’ambiente di 93 XIX Congresso S.It.E. superficie da parte di attività antropiche. In questa ottica si pone la presente ricerca che è incentrata sullo studio della distribuzione e del comportamento nel suolo di elementi pesanti quali: As, Cd, Co, Cu, Pb, Sb, U, Zn, e del loro trasferimento alla specie vegetale edibile Triticum aestivum L., in un’area mineraria ed industriale del Kosovo settentrionale. I dati analitici indicano una diffusa e talora intensa contaminazione del suolo da parte di elementi pesanti legati all’attività mineraria, che si estende sul suolo agricolo fino ad una distanza di 10 km dal polo industriale. In base al fattore di arricchimento, i principali contaminanti nel suolo sono nell’ordine: Cd (fino a 24 mg/kg), Pb (fino a 1216 mg/kg), Zn (fino a 2158 mg/kg) e Sb (fino a 14 mg/kg). Gli elementi pesanti considerati hanno evidenziato pattern di ripartizione differenti nelle principali frazioni del suolo (solubile, estraibile, riducibile, ossidabile e residuale) e Cd e Zn sono risultati gli elementi più mobili. Contenuti elevati di Pb (fino a 241 mg/kg), Zn (707 mg/kg) e Cd (10 mg/kg) sono stati determinati negli apparati radicali di esemplari di T. aestivum prelevati nelle vicinanze del polo minerario‐industriale. Nelle cariossidi gli stessi elementi pesanti hanno concentrazioni sensibilmente inferiori rispetto a quanto registrato nelle radici (da 1 a 3 ordini di grandezza per Pb, Zn, Cd), rivelando una elevata capacità della specie di bloccare questi elementi a livello radicale. Va sottolineato comunque che le concentrazioni di Cd e Pb nelle cariossidi sono di frequente superiori al limite indicato dalla Comunità Europea per i cereali destinati al consumo umano (Pb=0.2 mg/kg, Cd=0.1 mg/kg). [PM]: Short­ and long­term effects of the novel antifouling zinc pyrithione on the marine polychaete Dinophilus gyrociliatus Marcheselli Marco, Mauri Marina, Simonini Roberto Dipartimento di Biologia Animale, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Modena The recent ban of TBT in boat anti‐fouling paints has resulted in a large employment of the biocide zinc pyrithione (ZnPT) as substitute. Despite concerns of environmental toxicity at ultra‐trace concentrations, ZnPT has received little attention, as it was assumed to photo‐degrade easily. On the contrary, recent evidence suggested that ZnPT persists in the marine environment, especially where the influence of light is limited such as in harbours, because of water turbidity. Along with acute toxicity tests, an evaluation of the impact at both individual and population level of ZnPT can be obtained through life‐table response experiments (LTREs), a method for estimating the effect of pollutants on biological fitness. The small non‐target polychaete Dinophilus gyrociliatus, living in harbours and brackish habitats, is an ideal bioindicator species, as it has a short life cycle, it can be easily cultured in a laboratory and appears to be sensitive to various classes of pollutants. Short term experiments were carried out to determine LC50 values for ZnPT on D. gyrociliatus, both under dark (96h LC50 = 7.77 nM) and natural conditions (96h LC50 = 11.52 nM). Moreover, the long term effects of ZnPT on survival, fecundity and demographic parameters such as population growth rate λ, life expectancy e0 and net growth rate R0 were assessed. Laboratory cultured cohorts of D. gyrociliatus were exposed to sublethal concentrations of ZnPT (0.5 and 1 nM, 7 replicates of 5 individuals for each cohort) and compared to control groups. The survival of cohorts exposed to 1nM ZnPT decreased already after the 2nd week of life respect to control groups. The effects of the biocide on fecundity were even more evident: ZnPT caused a considerable reduction of fecundity in both exposed groups. The net growth rate appeared the demographic parameter most sensitive to ZnPT: the biocide determined a sharp decline of R0 both in the 0.5 and 1 nM groups (‐41% and ‐63% respectively) with respect to controls. The population growth rate λ (often used as index of population fitness) and the life expectancy e0 were also significantly reduced, while ZnPT exposure did not affect the generation time T. These results confirm the environmental threat posed by biocide ZnPT, even at the very low tested concentrations, which are already detectable in some European marinas. 94 XIX Congresso S.It.E. VENERDÌ 18 SETTEMBRE 2009, ORE 09:00­10:30, SEMINARIO 7, CHAIR: GAGGI CARLO [PM]: La valutazione della vulnerabilità degli ecosistemi nella stima del rischio ecotossicologico Ippolito Alessio, Sala Serenella, Vighi Marco Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del territorio, Università degli Studi di Milano‐Bicocca La valutazione sito‐specifica del rischio ecotossicologico è attualmente basata sulla sensibilità di un ristretto numero di specie a specifici fattori di stress. Le procedure generalmente usate non tengono conto della complessità ecologica degli ecosistemi. Questo lavoro propone un nuovo approccio quantitativo basato sul concetto di vulnerabilità degli ecosistemi, focalizzandosi su ecosistemi di tipo fluviale. La capacità di recupero (resilienza) e la suscettibilità a esposizioni nocive di intere comunità, così come l’alterabilità potenziale degli habitat, sono fattori fondamentali per valutare i reali effetti in ambiente procurati da fattori di stress. A titolo di esempio sono stati confrontati due diversi fiumi, il fiume Serio e il fiume Trebbia. Entrambi appartengono al bacino del Po e presentano caratteristiche idrologiche e geomorfologiche simili. Nonostante la somiglianza delle loro caratteristiche naturali il livello di qualità ecologica di questi due fiumi è assai differente. Il Serio presenta un considerevole inquinamento organico; il gran numero di derivazioni, legate alla produzione di energia idroelettrica, pone seri problemi di portata. Il Trebbia invece presenta una scarsa pressione antropica e si trova ancora in condizioni semi‐naturali. Un buon numero di dati sulle comunità di pesci e del macrobenthos è stato raccolto da lavori precedenti e da campagne di monitoraggio: in tal modo si ha una prospettiva storica delle risposte ecologiche a stress pregressi. Dalla sorgente alla foce sono presenti diverse tipologie di ecosistemi. La conoscenza dei più importanti fattori di stress sul Serio permette di effettuare un confronto fra i due fiumi e fornisce le informazioni per valutare la vulnerabilità degli ecosistemi. Vengono discussi i vantaggi e le difficoltà del metodo, mettendo in evidenza la necessità di una più approfondita informazione ecologica per migliorare il processo di valutazione sito‐specifica del rischio ecotossicologico. [PM]: Valutazione integrata del sito di interesse nazionale per le bonifiche “Laguna di Grado e Marano” Ianni Elena1, Mignozzi Katja2, Mitis Francesco3 1
Dipartimento di Ingegneria civile ed ambientale, Università di Trento Dipartimento di Biologia, Università di Trieste 3
Organizzazione Mondiale della Sanità, Centro Europeo Ambiente e Salute, Roma 2
Viene presentato uno studio integrato per la caratterizzazione del sito “Laguna di Grado e Marano” identificato come Sito di Interesse Nazionale (SIN) per le bonifiche dal DM 18/09/2001 e definito “un'area ad elevata pericolosità sanitaria ed ambientale”. Seguendo come quadro teorico di riferimento l’approccio eco sistemico, lo studio del sistema ecologico e sociale è stato strutturato in quattro fasi: Descrizione dello stato di inquinamento di alcune componenti ambientali (sedimenti, biota, acqua). Vengono presentati risultati che mostrano in quasi tutte le matrici ambientali alte con‐
centrazioni di metalli pesanti e idrocarburi policiclici aromatici; Indagine della percezione dell’inquinamento da parte degli attori sociali, in particolare gli alunni delle scuole medie e i pescatori, attraverso l’uso di interviste e questionari. La cono‐
scenza del problema è molto alta ma l’informazione disponibile è molto frammentata, quando non parzialmente adattata a dimostrare una verità di parte; Studio dei meccanismi di partecipazione civile così come percepiti dagli amministratori locali mediante interviste. La partecipazione pubblica viene descritta come una complicazione che rallenta il normale iter amministrativo; Descrizione del profilo di mortalità della popolazione residente nel sito inquinato nel periodo 1997‐2001 ed esame dell’andamento temporale della mortalità nel ventennio 1981‐2001. È stato eseguito uno studio epidemiologico di piccola area applicando metodologie standard. Il quadro generale della mortalità evidenzia eccessi significativi di mortalità per tumore ai polmoni e allo stomaco negli uomini e all’ovaio nelle donne. Lo studio integrato di un sito inquinato secondo un approccio ecosistemico può fornire un fondamentale supporto alla gestione della laguna in merito alla valutazione delle priorità di bonifica e alla necessità di individuazione di nuovi strumenti di informazione e partecipazione dei cittadini. 95 XIX Congresso S.It.E. T.saltator (Crustacea, Amphipoda) bioindicatore dei litorali sabbiosi: bioaccumulo e biomarkers Ungherese Giuseppe1, Somigli Silvia1, Perra Guido2, Baroni Davide2, Focardi Silvano E.2, Ugolini Alberto1 1
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Dipartimento di Biologia Evoluzionistica “Leo Pardi”, Università di Firenze Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”, Università degli Studi di Siena Nelle aree costiere numerosi organismi dell’infralitorale e dell’intertidale di coste rocciose e sabbiose sono stati proposti come biomonitors della contaminazione ambientale. Al contrario, il sopralitorale di coste sabbiose, un ambiente ecotonale di notevole importanza ecologica caratterizzato dall’apporto di sostanze la cui origine può essere sia marina che terrestre, ha ricevuto scarsa attenzione. Gli anfipodi talitridi, crostacei di piccole dimensioni che abitano la zona umida del sopralitorale di coste sabbiose, oltre a possedere molte delle caratteristiche dei bioindicatori, costituiscono la maggior componente in termini di biomassa e rivestono un ruolo chiave nel flusso di energia di questi ecosistemi. Grattatori, detritivori e spazzini, i talitri si nutrono di materiale organico vegetale ed animale sia di provenienza marina che terrestre e costituiscono un’importante fonte di cibo per numerose specie di coleotteri, pesci, uccelli ed anche mammiferi. I nostri studi, condotti principalmente sulle spiagge sabbiose delle coste toscane e corse, hanno mostrato la validità di T.saltator come indicatore dell’impatto antropico (human trampling) e della contaminazione da metalli in traccia (Hg, Cd, Cu, Zn, Mn, Ni, Fe, Al). Indagini preliminari hanno fornito risultati promettenti riguardo il possibile utilizzo di T.saltator come biomonitor della contaminazione ambientale da IPA. Inoltre, ricerche condotte nel campo dei biomarkers hanno evidenziato il possibile utilizzo delle metallotioneine e di variazioni comportamentali come “early warning signal” dell’esposizione a metalli in traccia. Pertanto i talitri possono essere considerati validi bioindicatori della fascia sopralitorale. Pollen­plot slide: una nuova metodologia per il biomonitoraggio della contaminazione dell’aria Rossetti Francesca Giulia L., Nicolardi Valentina, Gaggi Carlo Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”, Università degli Studi di Siena Nonostante leggi ed interventi ad hoc, un rapporto dell’Agenzia Europea dell’Ambiente (dicembre 2008) documenta il non rispetto dei limiti normativi imposti a livello europeo per biossido di azoto (NO2), biossido di zolfo (SO2), ozono (O3) e particolato atmosferico (PM10). Risulta, perciò, sempre più necessaria la sorveglianza dei livelli di contaminazione ma soprattutto la valutazione dei comparti di esposizione e dei rischi per la salute umana e per i sistemi naturali. A tal fine, negli ultimi anni, si è riscontrato un interesse sempre maggiore nell’utilizzo degli organismi vegetali nel biomonitoraggio della qualità atmosferica; fra questi, nell’ultimo decennio, è stata rivolta particolare attenzione ai pollini. Anche se poche sono state le esperienze condotte sia in laboratorio che in campo, tali studi hanno dimostrato che inquinanti atmosferici come ossidi di azoto (NOx), ossidi si zolfo (SOx), O3 e PM10 inducono nei granuli di polline risposte biologiche che possono variare da effetti riscontrabili a livelli molecolari fino ad alterazioni della loro intera funzionalità. Il presente lavoro si basa sulla ricerca dei possibili effetti dell’inquinamento atmosferico sui granuli pollinici al fine sia di verificare la loro efficienza quali bioindicatori della qualità dell’aria, sia di validare una nuova metodologia di esposizione di tipo transplanted, efficace, funzionale, a basso costo e di semplice esecuzione: il pollen‐plot slide. Questo sistema di esposizione ha permesso di creare un indice di valutazione della qualità dell’aria utilizzando la soglia di effetto ottenuta dall’analisi dei granuli pollinici e dai livelli dei contaminanti legati principalmente al traffico veicolare. A questo scopo sono state misurate, contemporaneamente all’esposizione dei pollini, le concentrazioni di alcuni dei principali contaminanti atmosferici: ammoniaca (NH3), idrogeno solforato (H2S), NOx, O3 e SOx. Effect of Triclosan and Diuron pulse on fluvial biofilms Proia Lorenzo1, Morin Soizic2, Peipoch Marc1, Romani Anna1, Sabater Sergi1,3 1
Institut d’ecologia Aquatica, Departament de Ciences Ambientals, Universitat de Girona, Spain Cemagref, Bordeaux, France 3
Institut Català de Recerca de l’Aigua‐ICRA, Spain 2
Personal care products and herbicides consume have highly increased and can reach aquatic ecosystems, both through diffuse and/or punctual sources, where they are detected at low concentration. Among these, Triclosan (TCS) is a broad‐
spectrum antimicrobial used in products as toothpaste, shampoos, deodorants, skin lotions, and hand soaps. Diuron (DIU) is a herbicide that blocks the electron transfer at the level of photosystem II of photosynthetic organisms. Several studies 96 XIX Congresso S.It.E. investigated effects of these compounds on aquatic organisms in a single‐species tests, though less have focused on the biofilm community response. In particular, no previous studies investigated risks of both compounds for ecosystem services as auto‐depuration capacity of rivers. In order to assess these risks, a mesocosms experiment was performed. Four wk‐old biofilms grown on artificial glass substrata under controlled conditions were exposed to TCS (60 μg L‐1) and DIU (10 μg L‐1) during 48h. Phosphorus (P) uptake capacity was measured before and after exposure. Recovery of P uptake capacity was followed during 2 weeks (once per week) after exposure. Bacteria mortality was also measured in each sampling date as well as other structural and functional endpoints (Chl a, extracellular Peptidase and alkaline Phosphatase activities, live/dead diatoms ratio, photosynthetic efficiency and diatoms growth rate). Samples were also analyzed by SEM microscopy. TCS mainly affected P uptake capacity and bacteria mortality. Inhibition of 71% of P uptake capacity was measured after 48h exposure. One week after exposure, P uptake capacity partially recovered even if inhibition of 22% was measured and uptake rate (U, μg cm‐2 h‐1) of exposed biofilms was still significantly lower than control (p < 0.001). Two weeks before exposure, P uptake capacity recovered (inhibition of 4%). Bacterial mortality increased after 48h exposure (45%) and recovered after 1 week. Moreover, SEM pictures suggest species‐specific effect of TCS on Spirogyra sp. that persisted at week 2. DIU mainly affected diatoms mortality with an increase of 79% after 48h. Diatoms did not recover and mortality resulted still 35% higher than control at week 2. Finally, both TCS and DIU exposure significantly affected diatoms growth rate. Ozone fluxes and foliar injury development in the ozone­sensitive poplar clone Oxford (Populus maximowiczii x berolinensis): a dose–response analysis Gerosa Giacomo1, Marzuoli Riccardo2 1
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Dipartimento di Matematica e Fisica, Università Cattolica del S.C., Brescia Centro di Ricerca sull’inquinamento atmosferico e gli ecosistemi, Curno (BG) Between 2004 and 2005 a combined open plot and open‐top chamber (OTC) experiment was carried out at Curno (Northern Italy) with cuttings of the poplar clone Oxford (Populus maximowiczii Henry ∙ Populus berolinensis Dippel) grown in open plots (OPs, ambient air), charcoal‐filtered OTCs (CF, ozone concentration reduced to 50% of ambient) or non‐filtered OTCs (NF, ozone concentration reduced to 95% of ambient). Plants in half of the chambers were kept well‐
watered (WET), and plants in the remaining chambers were not watered (DRY). The onset and development of visible foliar injury and the stomatal conductance to water vapor (gw) were assessed during each growing season. A stomatal conductance model was parameterized by the Jarvis approach, allowing the calculation of ozone stomatal fluxes of plants in each treatment. The pattern of visible symptoms was analyzed in relation to ozone exposure (AOT40, accumulated ozone over a threshold of 40 ppb) and accumulated ozone stomatal fluxes (AFST). Symptoms became visible at an AOT40 ‐2
between 9584 and 13,110 ppb h and an AFST between 27.85 and 30.40 mmol O 3 m . The development of symptoms was more widespread and faster in plants in WET plots than in DRY plots. A slightly higher dose of ozone was required to cause visible symptoms in plants in DRY plots than in WET plots. By the end of each growing season, plants in the CF OTCs had absorbed a high dose of ozone (31.60 mmol O3 m‐2 in 2004 and 32.83 mmol O3 m‐2 in 2005, for WET plots), without developing any visible symptoms. A reliable dose–response relationship was defined by a sigmoidal curve model. The shape of this curve expresses the change in leaf sensitivity and physiologic state over a prolonged ozone exposure. After the appearance of the first symptoms, foliar injury increased more rapidly than the increases in ozone exposure and ozone absorbed dose; however, when the injury incidence reached 75%, the plant response declined. 97 XIX Congresso S.It.E. S11. Macrofite e ambiente GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 11:45­12:45, SEMINARIO 7, CHAIR: BARTOLI MARCO Ipotesi di un indice macrofitico per la valutazione della qualità degli ambienti lacustri italiani Oggioni Alessandro1, Buzzi Fabio2, Buraschi Elisa, Caroni Rossana, Tartari Gianni3, Garibaldi Letizia4, Barcella Marco 1
Istituto per lo Studio degli Ecosistemi, CNR‐ISE, Verbania‐Pallanza ARPA Lombardia Dipartimento di Lecco, Oggiono (LC) 3
Istituto di Ricerca Sulle Acque, CNR‐IRSA, Brugherio (MI) 4
Dipartimento di Scienze dell'Ambiente e del Territorio Università degli Studi di Milano‐Bicocca 2
La valutazione della qualità degli ecosistemi acquatici, attraverso la formulazione di indici, è sempre stata considerata una sfida da parte degli ecologi e una necessità dei legislatori per una corretta gestione di questi ambienti. Se fino all’inizio di questo millennio gli indicatori più validi sono stati considerati quelli chimici, con l’avvento della Direttiva Quadro sulle Acque (2000/60 CE) questa consuetudine è stata sovvertita. Infatti dal 2000 in poi sono le biocenosi i fattori da utilizzare per definire lo stato di qualità di un ecosistema acquatico; queste disponendosi lungo gradienti e secondo pressioni prevalenti, possono essere indicatori più efficaci di qualunque parametro chimico. Uno dei 4 elementi biologici scelti dalla Direttiva Quadro per valutare la qualità degli ambienti acquatici sono le macrofite, ed in particolare la struttura della comunità e l’abbondanza delle specie. In Italia gli studi che riguardano congiuntamente questi due aspetti sono solitamente lacunosi per uno dei due parametri; inoltre mancano informazioni sulle comunità macrofitiche di riferimento ‐ biocenosi caratteristiche di ambienti inalterati, come indicato nel testo della Direttiva Quadro. Grazie al reperimento delle poche informazioni bibliografiche e dei dati raccolti durante le campagne effettuate tra il 2002 e il 2008, abbiamo potuto formulare un indice macrofitico validato su 2 tipologie di ambienti lacustri. L’indice qui proposto andrà comunque calibrato, integrato e infine validato con le informazioni raccolte per tutte le altre tipologie dei bacini lacustri italiani. Le macrofite acquatiche nei corsi d’acqua. Proposta di metriche ecologiche di valutazione Minciardi Maria Rita1, Azzollini Rossana2, Rossi Gian Luigi1, Spada Concita Daniela1 1
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ENEA Sezione di Biologia Ambientale e Conservazione della Natura. CR ENEA di Saluggia, Saluggia (VC) ARPA Valle d’Aosta Località Grande Charrière, Saint Cristophe (AO) La comunità a macrofite acquatiche è compresa tra gli elementi di qualità ecologica individuati dalla Direttiva 2000/60/CE e deve, quindi, essere indagata nell’ambito di routinari piani di monitoraggio. Tale comunità è, peraltro, ampiamente utilizzata quale comunità indicatrice già da diversi anni in molti paesi europei anche se, sino al 2000, prioritariamente attraverso l’uso di Indici Macrofitici finalizzati alla valutazione dello stato trofico. L’applicazione della Direttiva prevede necessariamente la definizione di modalità di valutazione dello stato ecologico, ovvero che consentano di valutare quanto la comunità presente nelle stazioni di monitoraggio si discosti dalla comunità di riferimento attesa. La difficoltà di rinvenire siti di riferimento per tutte le tipologie fluviali, unitamente alla complessità che caratterizza le comunità in corrispondenza di molte tipologie fluviali sta conducendo, a livello europeo, alla definizione di indici multimetrici che, valutando congiuntamente diversi attributi delle comunità in funzione del “valore ambientale di riferimento” naturalità, consentano di cogliere complessivamente l’integrità delle comunità e di classificare, quindi, la comunità e la stazione in termini di stato ecologico. Sulla scorta del percorso intrapreso in altri paesi europei sembra opportuno definire anche per il nostro paese un sistema di valutazione che consenta una valutazione integrata dello stato ecologico della comunità presente nelle stazioni di indagine sulla base di metriche e moduli di valutazione differenziati che possano anche condurre a diversi livelli di indagine. Le ricerche condotte da ENEA negli ultimi 10 anni, spesso con il decisivo contributo di esperienza e conoscenza del territorio derivante dalla collaborazione con le ARPA di molte regioni italiane, hanno condotto ad una prima definizione di modalità di valutazione dello stato ecologico delle comunità macrofitiche delle acque correnti. 98 XIX Congresso S.It.E. Macrofite acquatiche degli ambienti fluviali. Proposta di schema sintassonomico Angius Roberto, Orrù Giovanna, Minciardi Maria Rita ENEA Sezione di Biologia Ambientale e Conservazione della Natura. CR ENEA di Saluggia, Saluggia (VC) Nell’ambito degli studi condotti sulla comunità macrofitica negli ambienti fluviali ed in relazione alla diversità e complessità fisionomico‐strutturale assunta dalla comunità in corrispondenza dei diversi ambienti fluviali, sembra rilevante definire una prima schematica sistematizzazione delle diverse formazioni vegetali acquatiche e di greto definite dalla letteratura scientifica, nello specifico per il territorio italiano e più in generale a scala europea. Tale analisi è fondamentale per caratterizzare al meglio le comunità a scala nazionale. Lo studio ha comportato oltre all’acquisizione di informazioni bibliografiche a partire dall’inizio del secolo scorso, riferibili a lavori floristici, fitosociologici e genericamente di ecologia della vegetazione degli ambienti fluviali, l’analisi di dati derivanti dalle ricerche di campo, condotte negli ultimi 15 anni in varie regioni italiane. Si propone, quindi, un primo schema sintassonomico che comprende in maniera semplificata le diverse comunità vegetali acquatiche e di greto. I Phytocenon sono stati presi in considerazione, in genere, sino a livello fitosociologico di alleanza, considerata quale unità base fondamentale per la caratterizzazione ecologica a scala della vegetazione acquatica degli ecosistemi fluviali. Ad ogni Phytocenon è stato associato un elenco di entità vegetali caratteristiche e compagne distinte in funzione dell’importanza edificatrice ed in relazione alla loro autoecologia e sinecologia. I Phytocenon definiti sono stati raggruppati in differenti “unità ambientali” riferibili ai diversi ambienti fluviali. Caratterizzazione delle cenosi a macrofite acquatiche nei corsi d’acqua della Calabria. Proposta di metriche ecologiche di valutazione Mezzotero Antonietta1, Gallo Luana1, Minciardi Maria Rita2, Spada Concita Daniela2, Lucadamo Lucio1 1
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Dipartimento di Ecologia, Università della Calabria, Arcavacata di Rende (CS) ENEA Sezione di Biologia Ambientale e Conservazione della Natura. CR ENEA di Saluggia, Saluggia (VC) A partire dalla primavera del 2007 è stata avviata la prima ricerca sistematica di caratterizzazione e valutazione ecologica delle comunità macrofitiche degli ambienti di acque correnti della Calabria. Le indagini, di durata biennale, hanno interessato 18 fiumi compresi nella provincia di Cosenza per un complesso di 21 stazioni poste nelle idroecoregioni Appennino meridionale e Calabria Nebrodi. Si è privilegiata la ricerca di stazioni caratterizzate dalla presenza di pressioni antropiche nulle o, almeno, fortemente contenute. Obiettivi della ricerca sono stati la caratterizzazione della comunità di riferimento in siti a elevata integrità ambientale e la valutazione dell’applicabilità di Indici Macrofitici ampiamente utilizzati in Europa in contesti ambientali mediterraneo‐montani. Nelle stazioni scelte sono stati effettuati 2 campionamenti durante la stagione vegetativa 2007, secondo quanto formalizzato in ricerche precedenti da ENEA ed in accordo a quanto stabilito nella norma Guidance Standard for the surveying of aquatic macrophyte in running water – EN 14184. I dati derivanti dai rilievi stazionali hanno dimostrato la diffusa presenza della comunità nei corsi d’acqua indagati ed hanno condotto alla possibilità di effettuare una caratterizzazione floristica e fisionomica delle cenosi. È stato possibile verificare l’ottima applicabilità, tra tutti gli indici sperimentati, dell’Indice Biologique Macrofitique en Rivière (IBMR) finalizzato alla valutazione dello stato trofico. I risultati hanno inoltre messo in evidenza la significativa similitudine delle cenosi rinvenute in rapporto a quelle presenti in stazioni montane in tratti rhytrali e metarhythrali poste in idroecoregioni anche molto distanti nell’ambito del territorio italiano. 99 XIX Congresso S.It.E. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 14:00­15:15, SEMINARIO 7, CHAIR: OGGIONI ALESSANDRO Uso di macrofite acquatiche per il monitoraggio di corsi d’acqua alpini. Le applicazioni in Valle d’Aosta Azzollini Rossana1, Gerbaz Daniela1, Sara Isabel1, Vicquery Luciana1, Spada Concita Daniela2, Minciardi Maria Rita2 1
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Agenzia Regionale per l’Ambiente (ARPA) Valle d’Aosta, Saint‐Christophe (AO) ENEA Sezione di Biologia Ambientale e Conservazione della Natura. CR ENEA, Saluggia (VC) A partire dal 2006, con il recepimento della Direttiva 2000/60/CE si è posta la necessità, anche in Italia, di utilizzare la comunità a macrofite acquatiche per il monitoraggio dei corsi d’acqua. A partire dal 2004, l’ARPA Valle d’Aosta e la Sezione di Biologia Ambientale e Conservazione della Natura dell’ENEA di Saluggia hanno dato inizio all’uso sperimentale della comunità. Nel 2008 è iniziata, ed è ancora in corso, una seconda fase di caratterizzazione della comunità nell’ambito del reticolo idrografico della regione su scala più ampia. A valle della conclusione del processo di tipizzazione, sono state individuate circa 20 stazioni di monitoraggio nell’ambito di tutte le tipologie fluviali presenti: da molto piccole e piccole, sia glaciali sia da scorrimento, a grandi glaciali. Per alcune tipologie è stato possibile individuare siti di riferimento, per tutte le altre sono state scelte prioritariamente stazioni caratterizzate comunque da presumibile buona integrità. La caratterizzazione delle comunità di riferimento presenti è stata, infatti, tra gli scopi prioritari delle indagini. Le attività, in corso anche per tutto il 2009, hanno già condotto ad alcuni risultati che dimostrano la diffusa presenza della comunità in ambito alpino, come già evidenziato anche in ricerche pregresse in altri ambiti territoriali, e la rilevanza delle informazioni che tale comunità può apportare nell’ambito di un sistema di valutazione integrato dello stato ecologico nei territori alpini in rapporto ad altre comunità. Le indagini condotte hanno consentito anche una prima caratterizzazione delle comunità presenti nel reticolo idrografico della regione. I dati, rapportati a studi di caratterizzazione analoghi in corso in altre regioni italiane, confermano la significativa costanza biogeografica delle comunità. Per le valutazioni sono stati utilizzati Indici Macrofitici europei (IBMR, MTR, TIM) ed è stata condotta l’analisi della comunità anche in termini floristici e vegetazionali. Le macrofite come indicatori biologici per la valutazione della qualità del bacino del fiume Stella (Friuli Venezia Giulia, Nord­Est Italia) Tomasella Michela, Pizzul Elisabetta, Zanut Elisa Università degli Studi di Trieste Le macrofite acquatiche sono state considerate per la prima volta tra gli elementi biologici per la valutazione dello stato ecologico delle acque superficiali dall’entrata in vigore della Direttiva 2000/60/CE e del D.Lgs. 152/06 che recepisce la Direttiva europea in Italia. La composizione e l’abbondanza delle comunità vegetali forniscono delle informazioni sullo stato dell’ecosistema fluviale, che possono essere sintetizzate tramite l’applicazione di un indice. Nell’ambito di uno studio sperimentale nel bacino dello Stella, sulla base del bagaglio di esperienze acquisite e date le esigenze evidenziate dalla Direttiva 2000/60/CE, sono stati applicati diversi indici qualitativi macrofitici. Lo studio ha interessato 21 stazioni. Il campionamento delle macrofite acquatiche è stato condotto nel massimo periodo di attività vegetativa (maggio‐giugno e settembre 2008), secondo le linee dettate dal protocollo proposto da APAT nel 2007. In base ai dati raccolti sono stati applicati degli indici macrofitici: Indice Biologique Macrophytique en Rivière (IBMR), Mean Trophic Rank (MTR), Reference Index (RI) e Macrophyte Index Scheme (MIS). Le metodologie sono state poi confrontate fra loro per individuare quella più adatta al bacino considerato. L’applicazione di IBMR ha permesso di rilevare una trofia medio‐elevata, sia nel periodo primaverile che in quello tardo‐estivo. MTR ha evidenziato un’omogeneità nella classificazione, dato che tutte le stazioni sono state identificate all’interno della fascia intermedia di giudizio, tranne una in periodo primaverile. L’applicazione di RI ha portato invece ad una classificazione uniforme che individua complessivamente una leggera deviazione dalla tipologia di riferimento; anche MIS dà risultati uniformi. Dall’analisi condotta si osserva che l’indice più adatto per la valutazione dello stato ecologico del bacino del fiume Stella è l’IBMR. 100 XIX Congresso S.It.E. Relazioni tra comunità a macrofite e fattori idrologici e morfologici nel tratto di pianura del fiume Oglio: idee per valutazioni di tipo funzionale Bolpagni Rossano, Piotti Andrea, Viaroli Pierluigi Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Parma Le fasce riparie e gli ambienti umidi perifluviali rappresentano importanti regolatori metabolici degli ecosistemi fluviali, per effetto dell’elevata produttività primaria e per i processi biogeochimici che in essi si svolgono. Rappresentano inoltre habitat di pregio per la conservazione della biodiversità in un territorio che è in larga misura occupato dagli insediamenti e dalle attività antropiche. Nel reticolo idrografico della pianura Padana gran parte delle fasce fluviali laterali e del reticolo idrografico minore è stata erosa dal crescente sviluppo urbanistico ed agricolo, riducendo le fasce di pertinenza fluviale a livelli di banalità e monotonia biologica. Questo studio si propone di analizzare le biocenosi delle fasce laterali del tratto di pianura del fiume Oglio in relazione alle attuali condizioni morfologiche ed idrologiche. Nell’arco del triennio 2005‐2007 sono stati analizzati i caratteri fisici e le comunità a macrofite di sessanta ambienti laterali lotici e lentici, naturali e artificiali. Sono state analizzati la diversità specifica e la struttura delle comunità, uso del suolo, distanza dall’alveo e grado di connettività/isolamento. I dati raccolti sono stati trattati mediante un approccio multivariato che ha permesso di verificare l’esistenza di relazioni tra comunità a macrofite e uso del suolo, distanza dall’alveo attivo e connettività idraulica con il fiume. In tutta l’area considerata si osserva un generale impoverimento floristico e vegetazionale che aumenta al crescere della distanza dal corpo idrico principale e dell’isolamento idraulico. Nei sistemi idrologicamente connessi tendono a persistere macrofite sommerse e/o elofite, mentre in quelli isolati e distanti dal fiume tendono a dominare comunità monospecifiche di pleustofite. In queste ultime si ha una perdita netta di biodiversità, funzionalità ecologica (es. reti ecologiche destrutturate) e di qualità ambientale (es. anossia). Indicatori macroalgali applicati alla Laguna di Venezia Curiel Daniele, Rismondo Andrea SELC Soc. Coop., Marghera‐Venezia A seguito della Direttiva “Habitat” n. 92/43/CEE, recepita nella nostra legislazione con DPR n° 357 dell’8/09/1997, diverse amministrazioni regionali stanno oramai avviando programmi di monitoraggio al fine di definire gli indici di qualità delle acque di transizione. Per tale motivo dati relativi alla distribuzione del fitobenthos della Laguna di Venezia sono stati elaborati allo scopo di verificare l’applicabilità e la coerenza ecologica di alcuni indici macroalgali per gli ambienti di transizione. I risultati di una campagna di monitoraggio estesa all’intera Laguna di Venezia sono stati trattati applicando gli indici Ecological Evaluation Index (EEI), che determina lo stato ecologico basandosi sulle macroalghe e sulle fanerogame marine, l’Indice Rhodophyta/Chlorophyta specifico per la comunità macroalgale e il Rapid Quality Index (R‐
MaQI) basato sulle associazioni fitobentoniche. La rete di campionamento ha incluso 80 stazioni di substrato coerente e 90 stazioni di substrato incoerente facenti parte di una rete di monitoraggio del Magistrato alle Acque e del concessionario Consorzio Venezia Nuova. Lo scopo del lavoro consiste nel confrontare i risultati degli indici applicati valutandone la coerenza anche in relazione ai fondamentali descrittori macroalgali. L’analisi per stazione e le spazializzazioni GIS mostrano differenti valutazioni dei diversi indici nelle zone interne della laguna dove, per le condizioni ambientali più complesse (confinamento, input di acque dolci, variabili morfologiche), si sviluppa una comunità fitobentonica instabile e caratterizzata da un’elevata variabilità nel corso dell’anno. Macrofite marine e applicazione di indici fitobentonici per la valutazione dello stato ecologico delle lagune di Grado e Marano Falace Annalisa1, Curiel Daniele2, Sfriso Adriano3 1
Dipartimento di Scienze della Vita, Università di Trieste SELC Soc. Coop., Marghera, Venezia 3
Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Venezia 2
Per determinare le Classi di Stato Ecologico (ESC) della Laguna di Grado e Marano (European Water Framework Directive, 2000/60) sono state campionate le macrofite in 18 stazioni distribuite nell’intero bacino. In ciascun sito in un raggio di 20‐
30 m sono state misurate la biomassa, la copertura delle macroalghe e delle fanerogame marine e raccolti campioni per la determinazione tassonomica. Contemporaneamente sono stati misurati i principali parametri ambientali e prelevati 101 XIX Congresso S.It.E. campioni di acqua e sedimento superficiale per la determinazione delle concentrazioni di nutrienti. I dati sono stati analizzati applicando due indici fitobentonici proposti per la valutazione lo stato ecologico degli ambienti di transizione dell’eco‐regione Mediterranea: l’Ecological Evaluation Index e il Rapid‐Macrophytes Quality Index. La classificazione ottenuta con entrambi gli indici ha dato risultati comparabili. Le migliori condizioni ambientali sono state riscontrate nel settore centrale del bacino lagunare e nei pressi delle bocche di porto, caratterizzate da estese praterie di angiosperme, mentre le aree a nord e a sud risultano povere sia in termini di copertura che di ricchezza specifica. In particolare dal confronto con dati pregressi è stato evidenziato un peggioramento dell’area a nord di Grado, in passato colonizzata da estese praterie di fanerogame. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 15:45­17:15, SEMINARIO 7, CHAIR: BOLPAGNI ROSSANO [PM]: Le macrofite acquatiche come possibili indicatori di qualità ambientale: messa a punto di un indice macrofitico Fedeli Isabella1, Maggioni Luisa Angela1, Graci Giancarlo2, Gomarasca Stefano1 1
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Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Milano Dipartimento di Produzione Vegetale, Università degli Studi di Milano Scopo del presente lavoro è la messa a punto di un Indice Macrofitico volto al monitoraggio dello stato trofico di tratti fluviali inseriti in un contesto di pianura. Sono stati individuati dieci corsi d’acqua rappresentativi della variabilità del sistema idrico superficiale della pianura lombarda. Questo tipo di scelta, basata sull’analisi della lunghezza del fiume, della portata media annua e dell’estensione del bacino idrografico, ha permesso di identificare 4 classi fluviali, caratterizzate da valori decrescenti di tali parametri. Parallelamente è stato elaborato un elenco floristico costituito da circa 340 specie, a ciascuna delle quali è stato assegnato un valore di affinità ad ambienti umidi (U), identificando così le specie strettamente legate ad ambienti acquatici e quelle caratteristiche di zone sovracquatiche. Per ognuna delle 30 stazioni di campionamento esaminate sono stati effettuati i rilievi floristici e sono stati descritti il contesto ambientale e le caratteristiche idrogeomorfologiche che potenzialmente possono influenzare lo sviluppo delle comunità macrofitiche. In ultimo sono stati analizzati l’I.B.E. ed i parametri chimico‐fisici delle acque. Il passo successivo ha previsto l’attribuzione alle specie inserite nell’elenco floristico di valori indicatori relativi alla risposta trofica (N) e al livello di stenoecia (E), parametri utilizzati nel calcolo dell’Indice Macrofitico di Pianura (IMP). Al fine di saggiare la bontà dei risultati è stata effettuata un’analisi comparativa tra IMP, I.B.E. e classi di trofia e di salinità derivate dalla rielaborazione dei parametri chimico‐fisici. È apparsa evidente un’elevata corrispondenza tra risultati dell’IMP e le classi di trofia. È necessario però sottolineare l’importanza delle caratteristiche idrogeomorfologiche relative ai punti di campionamento: queste risultano essere elementi determinanti al fine di ottenere un risultato coerente tra Indice Macrofitico e carico trofico delle acque. Valutazione della Specific Leaf Area nelle macrofite al fine di una interpretazione funzionale degli ecosistemi acquatici Cerabolini Bruno E.L.1, Brusa Guido1, Gomarasca Stefano2, Sartori Matteo1 1
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Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale, Università degli Studi dell’Insubria, Varese Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Milano Nelle piante la presenza di modelli di specializzazione ricorrenti ha consentito di abbandonare le unità tassonomiche (es. le specie) quali entità principali nella descrizione delle comunità vegetali, permettendo l’utilizzo di gruppi definibili genericamente come plant functional types e plant strategies groups. La plant functional analysis ha assunto un ruolo chiave nello studio delle principali caratteristiche adattative delle piante in risposta alle differenti tipologie ambientali/ecosistemiche. Tale tipo di approccio si è rivelato strategico a differenti livelli di analisi, poiché è stato ampiamente dimostrato che cambiamenti nei functional traits nelle comunità vegetali riflettono variazioni nei fattori ecologici. Tra i functional traits, i caratteri relativi alla foglia sono stati proposti come principale espressione della capacità di utilizzo delle risorse da parte delle piante, informazione a sua volta di primaria importanza nella comprensione della funzionalità ecosistemica e della complessità ambientale. In particolare la Specific Leaf Area, calcolata come rapporto tra l’area fogliare e il peso secco fogliare, viene considerata il soft trait che può meglio interpretare l’hard trait Relative Growth Rate e di conseguenza diviene indicatrice della produttività primaria, del ciclo dei nutrienti e della capacità di 102 XIX Congresso S.It.E. resilienza della specie presa in considerazione. Il presente studio riporta i valori di Specific Leaf Area per le principali macrofite acquatiche con foglie laminari appartenenti alle Magnoliophyta, al fine di porre le basi per una interpretazione funzionale degli ecosistemi acquatici. Per alcune specie si è inoltre valutata la variabilità della Specific Leaf Area in relazione a determinate caratteristiche ecologiche degli ambienti acquatici analizzati. Mappatura delle macrofite del lago Trasimeno tramite tecniche di telerilevamento Bresciani Mariano1, Giardino Claudia1, Musanti Mauro1, Martinelli Angiolo2, Taramelli Andrea3, Valentini Emiliana3 1
Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente, Milano Agenzia regionale per l’Ambiente ‐ Umbria, Perugia 3
Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale, Roma 2
Questo studio è nato dall’esigenza di un ampliamento delle conoscenze sulle caratteristiche della vegetazione macrofitica del lago Trasimeno e sulle caratteristiche batimetriche delle zone costiere di acque poco profonde. I bassi livelli idrometrici, l’elevato apporto di nutrienti, gli scarichi civili e gli eventi meteorologici hanno favorito bloom microalgali (in particolare cianobatteri) che attenuano la penetrazione della luce nell’acqua inibendo la crescita delle macrofite sommerse. Il cambiamento della distribuzione e la natura della vegetazione sommersa, con una diminuzione della biodiversità e della complessità vegetazionale, hanno causato effetti a cascata, con conseguenze negative sull’ittiofauna. L’applicazione delle tecniche di telerilevamento ha come obiettivo la mappatura delle specie di macrofite acquatiche per definirne l’areale di distribuzione e valutare il grado di copertura dei fondali in funzione della qualità delle acque e delle caratteristiche batimetriche. Per il caso studio, nel periodo maggio‐settembre 2008, si sono acquisite misure radiometriche su differenti aree con macrofite a sud del lago per la creazione di una banca dati. Ulteriori misure sono state effettuate sia sulle macrofite sia sulla colonna d’acqua, in concomitanza con il sorvolo iperspettrale MIVIS in data 12 maggio 2009. Lo studio del comparto vegetale è stato eseguito sia valutando la separabilità spettrale delle specie di macrofite dominanti, sia attraverso la correlazione con i dati acquisiti dal sensore LIDAR per la mappatura batimetrica della zona a sud del lago. I bassi livelli delle acque e l’elevata risoluzione delle immagini MIVIS hanno permesso la mappatura delle zone del lago a macrofite. Inoltre i risultati sul comportamento spettrale delle diverse specie di macrofite hanno permesso di discriminare le associazioni principali. Analisi floristico­vegetazionale e indicatori macrofitici dei laghi vulcanici d’Italia Azzella Mattia Martin, Blasi Carlo Dipartimento di Biologia Vegetale, Sapienza Università di Roma La promulgazione della Water Framework Directive (2000/60/CE) rappresenta uno stimolo per approfondire gli studi limnologici sui laghi italiani. Nonostante la Direttiva riconosca nelle macrofite uno dei capisaldi ecosistemici su cui basare l’analisi della qualità delle acque, gli ultimi studi floristico‐vegetazionali sui laghi vulcanici (categoria ME 7 in base al DL 131 del 16‐6‐2008) risalgono oramai a più di vent’anni fa. La presenza di un gran numero di specie di macrofite e in particolare l’importanza riconosciuta a livello europeo delle praterie a dominanza di Characee (Habitat 3140) fa sì che i laghi vulcanici rappresentino un centro nevralgico della conservazione e dell’indagine limnologica. Lo scopo di questo studio è di aggiornare le conoscenze sulla presenza e distribuzione delle macrofite di tutti i laghi vulcanici italiani e di fornire un’analisi sulla ricchezza specifica dei singoli bacini in relazione allo stato trofico delle acque per individuare una prima serie di indicatori in ambiente mediterraneo. La raccolta dei dati segue il protocollo di campionamento proposto dall’Agenzia per la Protezione dell’Ambiente e per i servizi Tecnici (APAT) in collaborazione con il Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) (Buraschi et al. 2007). Verranno presentati i primi risultati ottenuti seguendo questa metodologia che permetteranno di aggiornare lo stato delle conoscenze e di illustrare i cambiamenti avvenuti negli ultimi venti anni. 103 XIX Congresso S.It.E. Nuovi dati sul declino della popolazione di Phragmites australis al Lago Trasimeno Gigante Daniela1, Ferranti Francesco1, Reale Lara1, Venanzoni Roberto1, Zuccarello Vincenzo2 1
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Dip. Biologia Applicata, Università degli Studi di Perugia DiSTeBA, Università del Salento, Lecce Negli ultimi decenni la vegetazione macrofitica a dominanza di Phragmites australis è stata interessata da fenomeni di declino e moria che hanno condotto alla caratterizzazione della sindrome nota con il termine di die‐back (1). Si tratta di un fenomeno ampiamente studiato in Europa centro‐settentrionale ma tuttora poco noto nel Bacino del Mediterraneo; l’assenza di studi specifici è probabilmente all’origine dell’opinione comune secondo cui la moria del canneto non è diffusa nei bioclimi (Sub‐)Mediterranei. Ad oggi, pochi risultano in Italia gli studi volti all'identificazione di tale fenomeno; esso è stato osservato nel delta del Po (2) ed al Lago Trasimeno (3). Vengono qui presentati i risultati di ulteriori indagini svolte sulla popolazione di cannuccia del L. Trasimeno, una delle più estese dell’Italia peninsulare, attualmente interessata da un preoccupante fenomeno di marcata regressione, accompagnato da un diffuso stato di generale declino. Un set di parametri, riguardanti sia aspetti macro‐morfologici che isto‐anatomici (altezza, diametro, clumping, fenologia, anomalie anatomiche) oltre ad alcune caratteristiche della popolazione (accrescimento, culmi/m2), sono stati rilevati ed analizzati mediante tecniche di analisi multivariata. Dallo studio emerge una marcata differenziazione nello stato di salute delle diverse porzioni di canneto: si va da condizioni di evidente rigoglio ad altre espressione di marcato declino, che nei casi più gravi può essere ascritto alla sindrome del die‐back. È stato possibile evidenziare un ‘gradiente di declino’ che ha permesso di individuare l’esistenza di 4 distinti livelli nello stato di salute della popolazione di cannuccia nell’area di studio. 1
( ) Van der Putten W.H. (1997) Aquatic Botany, 59, 263‐275. 2
( ) Fogli S., Marchesini R., Gerdol R. (2002) Marine Env. Research, 53, 465‐479. 3
( ) Gigante D., Venanzoni R., Zuccarello V. (2008) in: Mucina et al. (Eds.), Frontiers of Vegetation Science ‐ An Evolutionary Angle: 62‐63. Studio degli assetti macrofitici dei laghi della provincia di Varese Gomarasca Stefano1,2, Beghi Andrea1, Castiglioni Arianna1, Bonomi Francesco1, Roella Valeria1 1
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A.R.P.A. Lombardia Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Milano In questa ricerca è stato analizzato l’assetto della vegetazione macrofitica sommersa, galleggiante e di sponda al fine di creare carte floristiche dei laghi della provincia di Varese. Le popolazioni di macrofite sono state mappate utilizzando il GPS Trimble GeoExplorer 2008. Per il rilievo della vegetazione sommersa sono state utilizzate imbarcazioni e telecamere subacquee. I dati ottenuti sono stati trasformati in carte tematiche utilizzando Arcview 3.2®. Dalle mappe floristiche di dettaglio sono stati poi estrapolati dati sintetici che, messi in relazione ai parametri chimico‐fisici delle acque e a quelli della comunità fitoplanctonica, ci hanno permesso di creare un quadro descrittivo dello sviluppo delle singole specie, anche in relazione all’ecologia del bacino. In tal modo sono state individuate specie generaliste (Ceratophyllum demersum, Myriophyllum spicatum, Nymphaea alba, Nuphar luteum), specie legate ad acque eutrofe (Trapa natans, Ludwigia grandiflora, Najas marina, Nelumbo nucifera, Nymphoides peltata, Potamogetum perfoliatus) e specie tipiche di ambienti a bassa trofia quali Chara globularis, Nitella hyalina, Lagarosiphon major e Nymphea alba subs. Minori flora. Quest’ultima, considerabile un vero e proprio relitto floristico (Stucchi 1955), è stata osservata solo nel lago di Ganna. Sono state riscontrate specie alloctone molto competitive (L. grandiflora e Sausurus cernus) che stanno modificando la struttura vegetale delle sponde di alcuni laghi. Infine i dati ottenuti sono stati usati nel calcolo di tre indici macrofitici utilizzati in Europa (Melzer‐1999, Shaumburg‐2007, REBECCA D11‐2006). I risultati sono stati paragonati con lo Stato Ecologico dei Laghi (D. leg. 391/2003). È emersa una correlazione tra gli Indici Macrofitici e quelli del SEL solo quando i primi sono stati calcolati utilizzando i valori di trofia per le specie proposti da REBECCA D11 per l’Europa Centrale. (Central GIG). 104 XIX Congresso S.It.E. S12. Biorimediazione e fitorimediazione MERCOLEDÌ 16 SETTEMBRE 2009, ORE 16:00­17:15, SEMINARIO 8, CHAIR: MARMIROLI NELSON I microorganismi che modificano l’assorbimento di elementi in traccia da parte delle piante, sotto i riflettori in un nuovo ecosistema modello Marchetti Monica, Evangelou Michael, Robinson Brett, Schulin Rainer Politecnico Federale di Zurigo, Soil Protection Group, Zurigo, Svizzera I microorganismi della rizosfera modificano l'assorbimento di elementi in traccia da parte delle piante. Tuttavia, in situ è difficile ricondurre un effetto riscontrato a una specie batterica ben precisa, poiché la comunità microbiale è estremamente grande e variegata. Con la nostra ricerca abbiamo quindi (i) sviluppato un sistema di coltura che permette di studiare l'effetto di una singola specie batterica sull'assorbimento di elementi traccia da parte delle piante e (ii) utilizzato questo sistema per analizzare l'effetto di diverse specie batteriche. Piante di girasole e frumento sono state coltivate in condizioni sterili in un substrato di agar al 10%, contenente una soluzione di Hoagland modificata e una concentrazione finale di 1 mg kg‐1 Pb ed equivalenti molari di Cu, Ni e Zn. In seguito, la rizosfera è stata inoculata con una coltura batterica ben definita per ogni trattamento. Poiché questo sistema è molto rapido e semplice da mettere in opera, abbiamo potuto analizzare l'effetto di 24 specie batteriche. Dopo tre settimane di crescita, abbiamo analizzato il contenuto di elementi in traccia nelle parti aeree delle piante. Tutti i microorganismi testati hanno ridotto l’assorbimento di elementi in traccia da parte delle due piante; Bacillus megaterium ha spesso causato la diminuzione più importante (in media ‐55% rispetto al controllo). Pochi batteri hanno invece avuto un effetto significativo sulla biomassa: tra questi, Bacillus licheniformis. In generale, girasoli e frumento hanno mostrato reazioni differenti nei confronti dei microorganismi inoculati, e a volte anche comportamenti opposti come nel caso dell’inoculazione con Citrobacter amalonaticus, Pseudomonas monteilii e Pseudomonas aeruginosa. Con questo metodo abbiamo identificato alcune specie batteriche che svolgono un ruolo importante nell’assorbimento di elementi in traccia da parte di girasoli e frumento, processo rilevante negli ambiti della fitorimediazione o della biofortificazione. Utilizzo di terreni ricostituiti per il ripristino ambientale di aree agricole dismesse Malcevschi Alessio, Vecere Mariangela, Marmiroli Nelson Sezione di Genetica e Biotecnologie Ambientali, Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma Il recupero di estese aree di territorio compromesso dal punto di vista agronomico richiede lo sviluppo di tecnologie innovative, efficienti, sicure e sostenibili sia dal punto di vista ambientale che economico. Tra questi nuovi approcci la produzione di suoli ricostruiti, derivanti dalla miscelazione di terreni di riporto con fanghi industriali, ed il loro utilizzo per trattamenti di bonifica e di ripristino ambientale di terreni degradati, sta suscitando un crescente interesse in diversi paesi, in accordo anche con i BREF (BAT REFerence reports), che passano in rassegna le diverse tecnologie applicabili ai più diversi settori industriali, evidenziandone gli impatti ambientali ma tenendo conto anche delle realtà economiche e di mercato nell’ambito dell’applicazione della Direttiva Europea 96/61 sulla prevenzione e controllo integrati dell’inquinamento. In tale contesto il presente studio si è incentrato sulla validazione a livello chimico‐fisico, microbiologico e fitotossicologico di una nuova metodica di produzione ed utilizzo di una miscela di terreni agricoli esausti e fanghi di cartiera, per il ripristino di aree da destinare alla coltivazione di piante di interesse agro‐alimentare. 105 XIX Congresso S.It.E. Risposta genetica e fisiologica in diversi cloni di pioppo sotto stress da cadmio Marmiroli Marta, Visioli Giovanna, Imperiale Davide, Maestri Elena, Marmiroli Nelson Dip. Scienze Ambientali, Sezione Biotecnologi e Genetica, Università degli Studi di Parma In questo studio si sono analizzati 11 cloni di pioppo per determinare le variazioni di singolo nucleotide (SNPs) indotte a seguito di trattamento con Cd solfato, in condizioni idroponiche. Sette geni coinvolti nell’omeostasi del Cd (“geni candidati”) e altri due fino ad ora ritenuti non rilevanti per tale processo (geni “non‐candidati”) sono stati analizzati rispetto alla omologa sequenza nel genoma di P. trichocarpa Torr. & A. Gray depositata nel sito web JGI. I polimorfismi sono stati tradotti in variazioni amminoacidiche per ogni gene e per ogni clone sul pool dei geni considerati. Tali dati hanno consentito di determinare la distanza genetica tra i vari cloni, l’analisi delle coordinate principali (PCA) ha consentito di determinare la percentuale di variabilità entro cloni spiegabile dai polimorfismi dei “geni candidati”. Si è inoltre prodotta una matrice di correlazione tra i dati genetici e quelli fisiologici relativi alla risposta al Cd per determinare quali geni, e in quali cloni, erano correlati a variazioni di biomassa, area fogliare, lunghezza radicale e concentrazione interna alla piana di Cd. Analisi al SEM/EDX su quattro cloni di particolare interesse hanno evidenziato zone di accumulo di Cd e di aumentata lignificazione e suberificazione possibilmente indotte dallo stress da Cd. Alcuni cloni hanno mostrato un alto livello di polimorfismi in tutti i “geni candidati” anche se la loro risposta al Cd era di tipo diverso, maggiore tolleranza alternata a maggiore accumulo di Cd. Ecogenomica per la caratterizzazione di popolazioni della metallofita Biscutella laevigata ssp. laevigata Pošćić Filip1, Martinuzzi Maurizio1, Fellet Guido1, Casolo Valentino2, Marchiol Luca2, Vischi Massimo1 1
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Dip. Scienze Agrarie e Ambientali, Università di Udine Dip. Biologia e Protezione delle Piante, Università di Udine Gli strumenti dell’ecogenomica consentono accurate indagini sulla distribuzione di popolazioni di metallofite. Questo lavoro presenta uno studio sulla metallo tolleranza e sulla struttura genetica di popolazioni della metallofita Biscutella laevigata ssp. laevigata, nota come iperaccumulatrice di Tl assieme ad Iberis intermedia. Tale approccio risulta piuttosto utile in indagini sulla metallo‐tolleranza in piante indotta da fattori antropici. Sono state caratterizzate le seguenti tre popolazioni di Biscutella laevigata ssp. laevigata presenti in Friuli Venezia Giulia (N‐E Italia): (i) Codroipo, (ii) Monte Avanza e (iii) Cave del Predil. Su campioni di piante e suolo rizosferico sono stati determinati il contenuto totale di Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Tl e Zn tramite ICP‐OES. La struttura genetica delle rispettive popolazioni è stata caratterizzata mediante marcatori molecolari AFLP e quindi attraverso la tecnica del DNA barcoding utilizzando i loci ITS e trnH‐psbA. La popolazione Cave del Predil è risultata nettamente separata nel fenogramma UPGMA e con diversità genetica tra le ‐1
popolazioni più alta. In individui di questa popolazione è stata rilevata la più elevata concentrazione di Tl (32,661 mg kg ) sino ad ora registrata nelle piante superiori. I dati delle analisi AFLP e sulla concentrazione dei metalli nei tessuti vegetali supportano l’ipotesi di una differenziazione della popolazione Cave del Predil rispetto alle altre. Ciò è stato confermato dal barcoding; per questa popolazione è stato trovato uno SNP unico e caratteristico mentre ciò non è stato possibile per le altre popolazioni. Relazione tra habitat e caratteristiche molecolari nella specie Thlaspi caerulescens: studio della variabilità fenotipica di una accessione iperaccumulatrice di Ni Visioli Giovanna, Pirondini Andrea, Vincenzi Simone, Marmiroli Marta, Marmiroli Nelson Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma La popolazione metallicola Thlaspi caerulescens Monte Prinzera (MP) è studiata e classificata a livello internazionale come una accessione iperaccumulatrice di Ni. La caratteristica dell’iperaccumulo di Ni si è sviluppata in questa accessione come adattamento ad un ambiente particolare, il sito ofiolitico MP. L’assenza di questa pianta in luoghi limitrofi, non ofiolitici, e le caratteristiche di crescita e sviluppo rendono Thlaspi caerulescens MP interessante per studi di adattamento ad ambienti estremi. Nel corso di sopralluoghi effettuati nella riserva MP, abbiamo evidenziato la presenza di diversi morfotipi di Thlaspi caerulescens ubicati in diversi sub‐siti. Da un’analisi ripetuta nel corso di 2 anni su parametri di crescita tra cui: i) numero delle foglie della rosetta, ii) larghezza delle foglie della rosetta; iii) altezza dello stelo; iv) numero di infiorescenze, vi) dimensioni dei semi, si è potuto, constatare la significatività di queste differenze. Lo scopo di questo 106 XIX Congresso S.It.E. lavoro è stato quello di valutare se le differenze osservate potessero essere messe in relazione anche a parametri ambientali caratterizzanti i diversi sub‐siti oppure esclusivamente a differenze genetiche presenti tra gli individui. A tal proposito, dopo aver geo‐referenziato i siti individuati, sono stati presi in esame parametri del suolo: i) pH; ii) contenuto di sostanza organica; iii) contenuto di metalli tra cui Ni, Fe, Co, Zn, Mg, Mn, Ca, K; iv) contenuto idrico. Un altro parametro importante che è stato considerato come variabile fenotipica tra individui nei diversi sub‐siti è l’accumulo dei metalli sia a livello radicale sia a livello fogliare. La variabilità fenotipica tra individui è stata inoltre analizzata considerando le variazioni nel proteoma. Dai dati di questo studio emerge che, a fronte di una scarsa variabilità genetica precedentemente osservata nella popolazione di Thlaspi caerulescens, esiste una notevole variabilità dovuta ad una forte componente di plasticità fenotipica nell’adattamento a micro‐ambienti diversificati. 107 XIX Congresso S.It.E. Poster XIX Congresso S.It.E. MARTEDÌ 15 SETTEMBRE 2009, ORE 18:30­20:00, SESSIONI 1­6 S1. Dinamiche a lungo termine Photosynthetic regulation and morphological adaptation in C. incanus plants under summer drought Arena Carmen1, De Micco Veronica2, Vitale Luca3, Aronne Giovanna2, Virzo De Santo Amalia1 1
Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale, Università di Napoli Federico II, Napoli Dipartimento di Arboricoltura, Botanica e Patologia Vegetale, Università di Napoli Federico II, Portici (NA) 3
Istituto per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo – Consiglio Nazionale delle Ricerche, Ercolano (NA) 2
In the Mediterranean Basin plants are able to avoid or tolerate the prolonged hot and dry summer. Cistus incanus L. is a seasonally dimorphic species characterized by a seasonal reduction in its transpiring surface, achieved by shedding the larger winter and spring leaves and developing smaller summer leaves. The aim of this study was to investigate in this shrub the photosynthetic regulation as well as the morphological adaptation under summer drought. At this purpose gas exchanges, chlorophyll fluorescence and leaf relative water content (RWC) were recorded on fully expanded C. incanus leaves growing in natural conditions in Castelvolturno Nature Reserve (southern Italy) during the hottest hours of the day (at 12:00 and 14:00) and in the morning of the following day (at 9:00). Some anatomical and cytological features of leaves, such as tissue thickness and amount of intercellular spaces, were also determined. At midday as well as at 14:00, net photosynthesis (AN) approached to zero, stomatal conductance (gs), electron transport rate (ETR) and photochemical quenching (qP) strongly decreased, whereas non‐photochemical quenching (qN) and Ci/Ca ratio increased. Conversely, at 9:00 of the following day plants exhibited a recovery of AN, gs and RWC accompanied by a better capacity in photochemistry, and a decrease in qN. The gs reduction and the Ci/Ca increase suggest that both stomatal and non‐
stomatal limitations are responsible for the strong decline of carbon assimilation during the warmest period of the day. The limitation in CO 2 uptake under drought causes an excess of energy at reaction centres, consistent with the qP decrease. However, the recovery in the morning indicates a down‐regulation of photosynthesis and PS2 photochemistry during the hottest hours rather than damages at the photosynthetic machinery due to tissues dehydration. Leaf tissue structure did not change significantly and confirms that no permanent damage occurred. Stato e trend della chimica delle deposizioni atmosferiche nelle aree CONECOFOR Arisci Silvia, Marchetto Aldo, Tornimbeni Ombretta C.N.R. Istituto per lo Studio degli Ecosistemi, Verbania Pallanza Questo studio intende descrivere le caratteristiche chimiche delle deposizioni atmosferiche in alcune aree permanenti della rete CONECOFOR (Programma Nazionale Integrato per il CONtrollo degli ECOsistemi FORestali), ponendo particolare attenzione agli ioni di origine antropica. Nonostante la collocazione delle aree in ambienti remoti, o comunque lontani da fonti dirette di inquinamento, le deposizioni di solfati, nitrati e ammonio sono piuttosto elevate, anche se con una distribuzione spaziale differente. Le deposizioni di solfato sono minori nelle aree situate ad alta quota, quelle di ammonio sono più elevate nella Pianura Padana, mentre le deposizioni di nitrati sono relativamente uniformi su tutto il Paese. Per 9 di queste aree, per le quali è disponibile una serie completa di dati per il periodo 1997‐2008, è stato applicato il Seasonal Kendall Trend test per individuare eventuali tendenze significative nelle concentrazioni e deposizioni mensili dei composti inorganici di azoto e zolfo, e nei principali ioni inorganici. I risultati dimostrano che in tutte le aree c’è una significativa tendenza alla diminuzione nelle concentrazioni e nelle deposizioni dei solfati. È inoltre emersa dall’analisi una significativa riduzione dell’acidità, nonostante il trend negativo delle deposizioni degli ioni alcalini. Per quanto riguarda i composti dell’azoto, soltanto 2 aree, TOS1 e TRE1 mostrano un trend negativo significativo per le deposizioni di ammonio. 111 XIX Congresso S.It.E. Recenti cambiamenti nella composizione ionica delle acque lacustri in provincia di Bolzano Tait Danilo, Thaler Bertha Laboratorio Biologico, Agenzia per l’ambiente Bolzano I cambiamenti climatici fanno aumentare la temperatura, alterano la quantità e l'andamento delle precipitazioni atmosferiche e provocano lo scioglimento del permafrost e dei ghiacci. Per tentare una valutazione di quanto questi fenomeni possano influenzare la composizione ionica delle acque superficiali sono stati messi a confronto i dati rilevati anteriormente e posteriormente al 1990 sugli ambienti lacustri. Il confronto ha rivelato un significativo e in qualche caso forte aumento della concentrazione ionica, in particolare per gli ioni calcio, magnesio e solfato. L’entità di questo aumento, molto più evidente per i laghi d’alta quota, varia notevolmente in relazione alla localizzazione geografica degli ambienti acquatici suggerendo la responsabilità di un fenomeno localizzato, non presente in tutti i bacini imbriferi. Per il lago d’alta quota in cui il fenomeno è più evidente è stata rilevata nel bacino imbrifero la presenza di un “rock glacier”. Una seconda significativa differenza sono i cambiamenti del valore di alcalinità in positivo o negativo, che interessano i laghi di bassa quota nei casi dove sono intervenute modificazioni note del regime idrologico, ma considerando soltanto i laghi d’alta quota si evidenzia un aumento del valore di alcalinità pari al 14%. Long term ecological evolution of a small eutrophic lake as assessed by paleolimnological investigations Tolotti Monica, Boscaini Adriano, Ciutti Francesca, Gottardini Elena, Milan Manuela IASMA Research and Innovation Centre, Fondazione E. Mach, Istituto Agrario di S. Michele all’Adige, Environment and Natural Resources Area, S. Michele a/Adige (TN) Lake Canzolino is a small (surface area 0.7 km2), mid altitude lake (450 m a.s.l.) located in the SE‐Trentino. Since late XIX century it has been quite important for bathing and angling. However, like many Alpine lakes, it is currently suffering from anthropogenic eutrophication, mainly due to input of nutrient rich domestic sewage from the villages nearby. Restoration measures initiated in mid 1980s produced no clear improvement in lake trophic status, due to both non‐point nutrient sources (e.g. agricultural run‐off) and phosphorus internal load from the anoxic lake sediments. In 2005‐2006 the Autonomous Province of Trento funded a research project with the aim of improving knowledge on physical, chemical and biological lake dynamics and of defining realistic restoration strategies for the lake and its catchment. Within the project paleolimnological investigation on a short pelagic sediment core was carried out to reconstruct the ecological evolution of the lake during the last 200 years. Radiometric dating and analyses of a set of geo‐chemical proxies (e.g. LOI, SCPs, N, C, P) suggest a persistent condition of high lake productivity, which started already before the beginning of industrial age, likely in relation to both the long history of human activities within the lake catchment and to the lake hydrological features (i.e. long retention time). Pollen analyses confirmed the typical changes in land use (agriculture and forestry) usually observed in the Alpine regions, while subfossil diatoms indicated a further nutrient enrichment between world war II and the 1960s. Changes in the abundance of several diatom species considered as good environmental indicators, such as Cyclotella radiosa, Stephanodiscus parvus, Asterionella formosa and Fragilaria crotonensis, suggest possible changes in both physical (water temperature) and chemical (nutrient availability) lake conditions during the last decades. 112 XIX Congresso S.It.E. S2. Pattern spaziali e processi ecologici Evaluation of land sensitivity to drought and desertification: proxy indicators and field validation procedures Bajocco Sofia1, Ceccarelli Tomaso1, Zitti Marco1, Salvati Luca1,2, Perini Luigi1 1
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Agricultural Research Council‐Research Unit for Climatology and Meteorology in Agriculture (CRA‐CMA), Rome Department of Statistical, Historical, Geographical and Linguistic Studies for Regional Analysis, University of Rome ‘La Sapienza’ In the last years, due to climatic changes and land mismanagement, the land degradation (LD) risk and the consequent soil fertility loss has become one of the most crucial ecological issues at global scale with both environmental and socio‐
economic implications. LD determines a reduction in the biological and economic productivity of terrestrial ecosystems, including soil, vegetation and biota, and represents a serious disturb to the ecological, bio‐geochemical, and hydrological processes of a territory, such that areas threatened by desertification progressively lose their level of biophysical quality. According to World Meteorological Organization, LD processes involve two interlocking complex systems: the natural ecosystem and the human socio‐economic system. Natural forces, through periodic stresses of extreme and persistent weather events, and human use and abuse of vulnerable dry land ecosystems, act jointly, creating feedback dynamics. Interactions between the two systems determine the severity of the degradation process. The evident complexity of LD on one hand complicates the ‘early warning’ assessment of the above‐mentioned processes and, on the other hand, requires a multidisciplinary approach to evaluate the impact of the driving factors. In the framework of the project Agroscenari – Adaptation to climatic changes in agriculture, CRA‐CMA contribution is to develop ad hoc methodologies to investigate in situ agro‐ecosystem LD. The research is aimed at overcoming the limits of the actual evaluation procedures based on indirect assessment of drought and desertification vulnerability. In this perspective, the present contribution carries out a preliminary analysis of both the synthetic indices developed up to now and the different procedures of field validation. Evoluzione temporale di struttura e habitat del fiume Po nel tratto mantovano mediante tecniche di telerilevamento Bresciani Mariano1, Bolpagni Rossano2, Boschetti Mirco1, Pinardi Monica2, Soana Elisa2 1
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Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente, CNR‐IREA, Milano Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Parma Nel corso degli ultimi due secoli la pianura padana è stata caratterizzata da una spinta meccanizzazione delle attività tradizionali (agro‐zootecniche) che ha determinato la quasi totale compromissione dei nuclei di naturalità residuali associati al reticolo idrografico (aree umide, nuclei boscati perifluviali, ecc.). Conseguentemente si è assistito alla scomparsa o rarefazione di habitat di estremo interesse conservazionistico, frequentemente sostituiti da formazioni monofitiche composizionalmente dominate di specie esotiche invasive (Amorpha fruticosa, Humulus japonica, ecc.). L’alterazione dei processi naturali idro‐geomorfologici è considerata la causa principale dell’inarrestabile perdita di biodiversità planiziale. Nell’ultimo secolo circa, l’alveo attivo del fiume Po nel suo tratto potamale è stato interessato da processi di forte semplificazione strutturale: rettificazione, monocursalizzazione, stabilizzazione delle forme di fondo emergenti, ecc. Ricostruire la dinamica successionale degli habitat (individuabili ai sensi della Direttiva 92/43/CEE) e chiarirne le relazioni esistenti con i processi di alterazione morfologica, attraverso un attento confronto tra l’assetto storico (primo impianto I.G.M. 1882‐1889, Volo GAI 1953‐54 e successive campagne di aggiornamento) e la situazione recente. Nell’ambito di un progetto finanziato dal CARIVERONA, iniziato nel 2009, per la progettazione e realizzazione di azioni pilota per la conservazione degli habitat perifluviali del tratto mantovano del fiume Po, è inclusa l’analisi delle funzioni ecosistemiche e delle caratteristiche ecologiche. L’analisi di una serie multitemporale di immagini satellitari (Landsat MSS, Landsat TM, ASTER, CHRIS PROBA) nel periodo compreso tra il 1978 e il 2008 ha permesso di valutare le variazioni delle isole fluviali del tratto mantovano, la copertura vegetale in esse presenti e gli impatti sulle loro caratteristiche dati dalle portate del fiume e dagli interventi antropici. La stima della vegetazione presente è stata effettuata sia tramite l’applicazione dell’indice NDVI, sia tramite foto‐interpretazione. Lo studio ha evidenziato i cambiamenti della fascia A del fiume Po mantovano, risulta evidente come le isole non colonizzate da vegetazione risentano delle portate del fiume e presentino una dinamica successionale particolarmente complessa che non garantisce la stabilità degli habitat. La visione sinottica contestualizzata nei trent’anni di confronto ha evidenziato la perdita di lanche laterali, di sinuosità del fiume e habitat tipici della zona potamale. 113 XIX Congresso S.It.E. Caratterizzazione dei tratti vitali in tre popolazioni italiane di anguilla (Anguilla anguilla) Capoccioni Fabrizio1, Bevacqua Daniele2, Melià Paco3, De Leo Giulio A.2, Ciccotti Eleonora1 1
Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma 3
Dipartimento di Elettronica e Informazione, Politecnico di Milano 2
L'anguilla europea, un tempo abbondante nelle acque costiere ed interne d'Italia e di gran parte d'Europa, è oggi una specie a elevato rischio d'estinzione (IUCN Red List 2008). Trattandosi di una specie panmittica e catadroma, la salvaguardia dell'intero stock necessita di politiche di gestione coordinate a livello globale, ma sviluppate sulla base di informazioni disponibili a scala locale. A tal fine è importante analizzare l'influenza dei fattori ambientali sui principali parametri demografici e sulla vulnerabilità della popolazione (p. es. all'attacco da parte di parassiti). In questo studio sono stati esaminati circa 1200 esemplari di anguilla provenienti da tre diversi siti (basso corso del fiume Tevere, Laguna di Caprolace, Laguna di Lesina) rappresentativi della variabilità geografica delle condizioni ambientali sul territorio italiano e ben differenziati in termini di salinità e temperatura dell'acqua, presenza di inquinanti, densità di popolazione. I risultati delle analisi evidenziano tassi di accrescimento corporeo maggiori a livelli di salinità intermedi (10‐27‰) e temperature medie annuali elevate. Il rapporto sessi è sbilanciato in favore delle femmine nelle popolazioni a densità più bassa. La presenza di parassiti (Anguillicola crassus) diminuisce all'aumentare della salinità. I risultati di questo studio possono essere utilizzati (i) per indirizzare nella maniera più efficace le politiche di conservazione per questa specie e (ii) per lo sviluppo di modelli demografici in grado di considerare esplicitamente l'influenza dei fattori ambientali sui principali tratti vitali. La formazione degli aggregati mucillaginosi della microalga bentonica Chrysophaeum taylori Lewis e Bryan dipende dalla sua densità? Caronni Sarah1, Casu Daniela2, Ceccherelli Giulia2, Lugliè Antonella G.L.2, Navone Augusto3, Occhipinti‐Ambrogi Anna1, Panzalis Pieraugusto3, Pinna Stefania2, Satta Cecilia2, Sechi Nicola2 1
Dipartimento di Ecologia del Territorio, Sezione di Ecologia, Pavia Dipartimento di Scienze Botaniche, Ecologiche e Geologiche, Sassari 3
Area Marina Protetta di Tavolara, Punta Coda Cavallo, Olbia 2
Nell’ambito di uno studio sulla variabilità spazio‐temporale della microalga aliena Chrysophaeum taylori Lewis e Bryan condotta nell’Area Marina Protetta di Tavolara‐Punta Coda Cavallo (Sardegna nord‐orientale) nei mesi estivi del 2008, è stata indagata la relazione tra la densità di questa pelagophycea bentonica e la presenza dei suoi aggregati mucillaginosi, allo scopo di prevederne la formazione. Nell’agosto del 2008, presso la piccola baia di Cala Finanza, è stato condotto un esperimento in due tempi di campionamento (13 e 21 agosto), durante ciascuno dei quali sono stati considerati 15 quadrati di 50x50 cm. All’interno di ciascun quadrato sono stati compiuti prelievi di acqua e materiale biologico con l’uso di siringhe e misure della densità degli aggregati mucillaginosi sul substrato e della loro distanza (<10 cm; 10 cm; 20 cm; 30 cm; 40 cm; 50 cm) dal punto di prelievo del campione d’acqua. I dati raccolti hanno confermato la presenza di cellule ‐2
di C. taylori sul substrato, mettendo in luce rilevanti differenze numeriche tra quadrati (min. 83 cellule cm ; max. 10401 ‐2
cellule cm ). Le analisi statistiche hanno evidenziato che non c’è relazione tra il numero degli aggregati mucillaginosi prodotti e il numero di cellule sul substrato (Pearson's correlation; r=0,003; p=0,990) facendo supporre che la formazione degli aggregati non possa essere prevista in base alla densità delle cellule. Questa ipotesi sembra essere confermata dal visibile incremento del numero di aggregati nel breve periodo considerato (13 agosto, 64 aggregati; 21 agosto, 92 aggregati) a cui non è associato un aumento del numero medio di cellule (ANOVA; F6,14=1,54; P=0,23). Infine, le informazioni ricavate dalle siringate a diverse distanze dagli aggregati mucillaginosi hanno evidenziato che il numero di cellule è indipendente anche dalla distanza dagli aggregati mucillaginosi, come confermato dal valore molto basso del coefficiente di correlazione (Pearson's correlation; r=0,304; p=0,102). 114 XIX Congresso S.It.E. Distribuzione di Austropotamobius italicus e Potamon fluviatile nei “Siti Natura 2000” della Regione Umbria (Italia centrale) D’Allestro Vittorio, Fabrizi Angelisa, Di Veroli Alessandra, Pivotti Igor, Dörr A. J. Martin, Goretti Enzo Dipartimento di Biologia Cellulare e Ambientale, Università degli Studi di Perugia Lo studio ha indagato la presenza e la distribuzione di due specie di macro‐decapodi autoctoni (Austropotamobius italicus e Potamon fluviatile) nei “Siti Natura 2000” della Regione Umbria. Le informazioni pregresse riguardanti la loro distribuzione in Umbria sono scarse, frammentarie e nella maggior parte dei casi datate, pertanto tale indagine costituisce un’utile base conoscitiva per monitorare nel tempo lo stato di conservazione di questi crostacei. L’indagine ha preso in considerazione le segnalazioni dal 1995 fino al 2008 riguardanti 84 Siti dei 106 istituiti in Umbria, per un’area complessiva pari al 12,5% della superficie regionale. Tutti gli esemplari catturati, mediante osservazioni dirette durante sopralluoghi diurni, previa analisi biometrica, sono stati rilasciati nello stesso luogo di cattura. L’areale umbro delle due specie è risultato essere in accordo con le rispettive esigenze ecologiche. Il quadro distributivo del gambero di fiume rileva la sua presenza nella parte orientale dell’Umbria, lungo la dorsale appenninica, evidenziando una scomparsa dai corsi d’acqua di maggiori dimensioni e un elevato rischio di isolamento per alcune popolazioni soggette ad una notevole contrazione. La mappa della distribuzione del granchio di fiume mette, invece, in risalto la sua presenza nella parte centro‐occidentale della Regione, colonizzando in modo diffuso il territorio collinare e pianeggiante con popolazioni abbastanza rarefatte. Fanno eccezione alcune popolazioni di granchi come quella presente nel T. Mussino (Montelovesco‐
PG) e in alcuni laghetti agricoli, questi ultimi infatti rappresentano importanti habitat seminaturali all’interno di aree agricole. I risultati dell’indagine sullo status distributivo delle due specie di macro‐decapodi sono il presupposto per definire appropriati indirizzi gestionali volti alla conservazione, ed eventualmente al recupero, dei loro habitat all’interno dei “Siti Natura 2000” della Regione Umbria. Dinamiche del paesaggio e funzionalità dell’ecosistema in un’area rurale dell’Appennino Centrale soggetta ad abbandono Della Chiesa Stefano1, Pelorosso Raffaele2, Schirpke Uta1, Leitinger Georg1,3, Pecher Caroline1, Schreiner Kerstin1, Tasser Erich1, Tappeiner Ulrike1,3 1
Institute for Alpine Environment, European Academy Bolzano (EURAC) Dipartimento Ingegneria e Foreste, Univ. degli studi della Tuscia, Viterbo 3
Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria 2
I cambiamenti di uso e copertura del suolo sono una delle maggiori cause del cambiamento del paesaggio e dei mutamenti delle funzionalità degli ecosistemi. Lo studio delle dinamiche delle aree abbandonate è di notevole interesse per diversi settori di ricerca, poiché le conseguenze di questi processi sono molteplici (dissesto idro‐geologico, perdita delle tradizioni colturali agricole, riduzione della biodiversità, sequestro dell’anidride carbonica). La ricerca di un uso del suolo sostenibile di questi territori, cioè in grado di soddisfare le esigenze dei sistemi ecologici, dello sviluppo socio‐
economico delle popolazioni e dell’assetto idro‐geologico, è quindi divenuta un importante obiettivo della pianificazione territoriale. Nel presente lavoro è stato analizzato Micigliano, un piccolo comune (circa 3600 ha) dell’Appennino Centrale, caratterizzato da un forte abbandono delle terre, attraverso il confronto di mappe della copertura del suolo prodotte con un’identica procedura e aventi la stessa Unità Minima di Mappa (100 m2). L’analisi dei cambiamenti della struttura del paesaggio attraverso l’uso di indici metrici e la capacità di sequestro dell’anidride carbonica sono evidenziate per tutti i periodi presi in considerazione (1954, 1985 e 1999). I risultati mostrano un incremento della capacità di sequestro dell’anidride carbonica e una riduzione della biodiversità, dovuti principalmente all’avanzamento del margine del bosco verso i terreni non più coltivati o pascolati, la chiusura degli spazi aperti e l’incremento della densità della copertura arborea. L’entità di queste dinamiche conferma che le successioni secondarie sono il fenomeno di cambiamento più esteso avvenuto dal dopoguerra ai giorni nostri in seguito all’abbandono delle terre. Il presente lavoro vuole fornire un ulteriore contributo alla comprensione delle dinamiche e funzionalità dell’ecosistema in un’area dell’Appennino Centrale. 115 XIX Congresso S.It.E. Decomposizione della lettiera di quattro specie della macchia mediterranea: relazioni con alcune caratteristiche fogliari e con la qualità della lettiera De Marco Anna, Arena Carmen, Meola Angela, Giordano Maria, Virzo Amalia Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale, Università di Napoli Federico II La velocità di decomposizione della lettiera di quattro specie tipiche della Macchia Mediterranea, Q. ilex, P. angustifolia, P. lentiscus e Cistus sp., è stata misurata dopo circa tre, sei e tredici mesi di incubazione in situ nella Riserva Naturale di Castel Volturno (Caserta). Sono state valutate le relazioni tra velocità di decomposizione della lettiera nei tre periodi e alcune caratteristiche delle foglie (indice di area fogliare specifica, densità dei tessuti fogliari, grado di sclerofillia), con il contenuto in N, C e lignina e con il rapporto C/N della lettiera. Queste caratteristiche possono influenzare la colonizzazione della lettiera da parte dei microrganismi decompositori, la disponibilità di nutrienti e la resistenza alla decomposizione. Dopo poco più di un anno la perdita di peso della lettiera era circa 50% in cisto, circa 41% in fillirea e circa 32% in leccio e lentisco. Solo nella fase iniziale del processo degradativo (primi tre mesi di incubazione) la velocità di decomposizione della lettiera è risultata correlata positivamente con l’indice di area fogliare specifica e negativamente con la densità dei tessuti fogliari e con il grado di sclerofillia. In particolare il cisto, che ha i valori più elevati di indice di area fogliare e i valori più bassi di densità dei tessuti fogliari e di sclerofillia, ha la più elevata velocità di decomposizione rispetto a leccio e lentisco. La relazione non è valida per fillirea che, nonostante presenti caratteristiche fogliari simili a quelle di leccio e lentisco, nei primi tre mesi ha velocità di decomposizione simili a quelle di cisto che ha un contenuto di lignina, frazione particolarmente resistente alla degradazione, più alto rispetto a fillirea. I risultati mostrano che la decomposizione della lettiera è la risultante degli effetti congiunti delle caratteristiche fogliari e della composizione chimica della lettiera. [PM]: Large scale variability in otolith microchemistry and microstructure: the case study of white sea bream in the Mediterranean Sea Di Franco Antonio1, De Benedetto Giuseppe2, De Rinaldis Gianluca1, Raventós Nuria3, Sahyoun Rita1, Guidetti Paolo1 1
Laboratory of Zoology and Marine Biology, DiSTeBA, University of Salento, Lecce Laboratory of Chemical Analyses for Environment and Cultural Heritage, DBAS, University of Salento, Lecce 3
Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB‐CSIC), Blanes, Girona, Spain 2
Connectivity is the exchange of individuals among local populations at any stage of the life cycle. For marine fishes characterized by reduced mobility at adult stage, such exchange mostly occurs during the larval stage. Otoliths have been demonstrated to be extremely useful to investigate connectivity among fish populations. Trace elements in otoliths are commonly used as natural tags to get information on the dispersal history. Reading daily rings in otoliths of post‐settler fish, in addition, provides clues on the pelagic larval duration (PLD) that, coupled with oceanographic models, may inform about the potential spatial scale of larval dispersal. In the Mediterranean Sea, especially for what concerns otolith chemistry, such studies are very scarce in spite of their importance for conservation and management purposes (e.g. marine reserves, fishery). In this study, we used the white sea bream (Diplodus sargus sargus, a species ecologically and economically relevant) as a model species, to assess the variability among multiple Mediterranean locations in: 1) PLD; 2) microelemental composition. Early settlers were collected at four locations along Italian coasts (Ligurian, Tyrrhenian, Ionian and Adriatic Seas). Sagittae were extracted and read to assess the PLD and then analyzed by a laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometer (LA‐ICPMS) in three otolith regions: core, larval (comprised between hatching and settlement marks) and juvenile regions (between settlement mark and outer otolith edge), with three replicated pits from each region. Significant differences were found among locations both in terms of PLD and microelemental fingerprints. PLD values were far lower than the few literature data about the studied species. These analyses are preparatory to investigate differences at smaller spatial resolution, with the aim of assessing patterns of connectivity and then obtain crucial information to design effective networks of marine protected areas. 116 XIX Congresso S.It.E. Il ruolo delle variabili agrometeorologiche sulle caratteristiche della stagione pollinica delle Cupressaceae nell’area urbana di Roma: un’analisi preliminare Epifani Chiara1, Serra M. Cecilia1, Salvati Luca2, Travaglini Alessandro3, Brighetti Maria Antonia3 1
C.R.A. – CMA Unità di ricerca per la climatologia e la meteorologia applicate all’agricoltura, Roma ISTAT, Servizio Ambiente, Roma 3
Università di Tor Vergata, Roma 2
La diffusione del polline delle Cupressaceae viene sempre più definita come “patologia emergente”: un’indagine condotta nella regione Lazio, ad esempio, ha registrato un aumento della positività allo skin prick test per il Cipresso (dal 7.2% del 1995 al 22% nel 1998). Diversi sono i fattori che incidono su tale incremento: l’aumentato utilizzo di queste piante a scopo ornamentale, i sistemi diagnostici più sensibili rispetto al passato e, soprattutto, la stretta relazione tra allergie respiratorie e inquinamento: l’inquinamento ambientale sembra favorire il potere allergenico dei pollini. Nell’area urbana di Roma sono presenti tre stazioni di monitoraggio aerobiologico afferenti alla Rete Italiana di Monitoraggio in Aerobiologia: una posizionata nel centro città (codice Rm8), una presso l’Università Tor Vergata (Rm5) e una presso l’ospedale San Pietro Fatebenefratelli (Rm6); insieme costituiscono una rete in grado di monitorare l’andamento dell’emissione di polline sull’intero territorio cittadino. Per approfondire le relazioni esistenti tra andamento della stagione pollinica delle Cupressaceae a Roma ed alcune grandezze agrometeorologiche, i dati aerobiologici del periodo 2002‐2008 raccolti dalla rete sono stati confrontati in maniera puntuale con temperatura, precipitazione ed eliofania di stazioni meteorologiche limitrofe, in funzione da molti anni, e in maniera diffusa con un elevato numero di stazioni funzionanti sul territorio romano negli ultimi anni. Il modello statistico utilizzato per individuare quali grandezze agrometeorologiche sono più importanti per la determinazione dell’inizio e della durata della stagione pollinica è quello della regressione multipla. Tra i predittori presi in considerazione, scelti con un approccio step‐wise, si annoverano temperatura, precipitazione, eliofania, nonchè i gradi giorno. Il modello sviluppato è stato in grado di spiegare più del 98% della variabilità della data d’inizio e della durata della stagione di pollinazione in tutte le tre stazioni. Pur ribadendo che i valori stimati non vanno intesi come “previsti” ma solo come misura della bontà dell’adattamento (il test viene effettuato all’interno del campione stesso), ciò nondimeno la limitatezza degli scarti dai valori reali lascia ritenere che la vera e propria applicazione per la previsione di probabilità dovrebbe essere significativamente efficace. Differenze intersessuali nella dieta in una popolazione di Rospo smeraldino siciliano Bufo siculus (Stöck et al., 2008) Faraone Francesco Paolo, Augugliaro Claudio, Lillo Francesco, Lo Valvo Mario Dipartimento di Biologia Animale “G. Reverberi”, Università di Palermo Il Rospo smeraldino siciliano, Bufo siculus (Stöck et al., 2008) è una specie endemica della Sicilia, descritta di recente. All’interno della Riserva Naturale di Monte Pellegrino (Palermo), dove vive una popolazione numerosa di questo anfibio, è stata condotta una ricerca mirata al confronto nel comportamento alimentare tra i sessi di questa specie. Tra il 2006 e il 2009 presso il sito riproduttivo (Gorgo di Santa Rosalia) e lungo un transetto (1,6 km) che attraversa l’area post‐
riproduttiva, sono stati effettuati 11 campionamenti notturni. Durante ogni campionamento sono stati catturati i rospi, dei quali, dopo averne determinato il sesso e la localizzazione geografica tramite GPS, è stato raccolto il contenuto stomacale tramite lavanda gastrica. Il materiale ottenuto è stato analizzato e determinato in laboratorio. Per la stima dell’ampiezza di nicchia trofica è stato usato l’indice di Levins (B), mentre per valutare la rilevanza di ogni tipo di preda è stato applicato l’indice d’importanza relativa (%IRI). L’indice di Morisita (C) è stato utilizzato per valutare la sovrapposizione di nicchia tra i due sessi. In totale sono stati raccolti 117 esemplari (60 MM; 57 FF), dei quali 74 (26 MM; 48 FF) hanno rilasciato contenuti stomacali. La dieta varia sensibilmente tra i due sessi: nei MM le prede più importanti sono gli oniscidi (%IRI: 31,4), nelle FF i formicidi (%IRI: 41,8). L’analisi dello spettro trofico mostra un’ampiezza di nicchia maggiore nei MM (B: 0,38) rispetto alle FF (B: 0,22), con un basso valore di sovrapposizione di nicchia (C: 0,26). Queste differenze nella dieta potrebbero essere legate ad una differente composizione della pedofauna disponibile, dovuta alla significativa segregazione spaziale post‐riproduttiva fra i sessi. L’analisi delle localizzazioni geografiche, infatti, mostra che gran parte dei MM sono stati raccolti in aree rimboschite, prossime al sito riproduttivo, mentre le FF prevalgono in aree periferiche caratterizzate da gariga. 117 XIX Congresso S.It.E. Late spring decomposition rates in a second order stream: assessing relationships between processing, decomposer diversity and substrate Galante Gina1, Pietrangeli Biancamaria2, Davlos Domenico2, Panetta Silvia1, Scepi Edoardo1 1
Department of Plants Biology; Ecology area, University of Rome “Sapienza”; Ispesl‐Department Industrial installations and Environmental Impacts, Monteporzio Catone, Rome 2
Ispesl, Department Industrial installations and Environmental Impacts, Roma In small, shaded streams there is insufficient light to support in‐stream photosynthesis so energy pathways are supported by energy from riparian vegetation. Autumn leaves falling into streams are caught by structures in the streambed to form leaf packs. Leaf packs are then processed by bacteria, fungi and invertebrates in a series of documented steps [Petersen and Cummins, 1974]. This study focused on decomposition process using litter bags technique. In three selected sampling sites, located close to river springs were positioned 4 replicates for sampling date of both large and fine mesh size litter bags (5mm ‐ 0.5mm), containing 3 grams (+/‐0.01) of alnus glutinosa autumn air‐dried leaves. Corrections factors for both air‐dry/oven‐dry humidity and manipulation losses were estimated [Graça et al.,2005]. Geographic coordinates were assigned to each bag. Substrate characteristics were detected by overlaying a one meter wide square on each litter bag (litter bag in the geometric centre) and counting number and dimensions of stones and rocks inside the square. Bags were collected weekly. Large mesh size bags were sorted for invertebrates, dried to constant weight in an oven and weighted. Decomposition rates were computed by gravimetric method after combustion muffle furnace. The estimation of microbial community composition has been performed by genetic fingerprinting techniques. Scanning laser microscopy has been used to examine the characteristics of the bacterial strains. Bacteria isolated were identified by PCR amplification and sequencing. Phylogenetic analyses were conducted for inferring the evolutionary relationships of the examined taxa. Differences in invertebrates diversity and processing rates at different locations were analysed as well as microbial contribution to decomposition. Fractal dimension of substrate was related with both processing and invertebrates diversity (CCA analysis), spatial relations among variables have been investigated as well. L'utilizzo di indici del paesaggio nello studio della diversità vegetale: un approccio multiscalare Geri Francesco, Amici Valerio, Santi Elisa Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Siena Negli ultimi anni gli ecosistemi hanno subito una serie di pressioni e modifiche di natura antropica che hanno portato ad una elevata e continua alterazione della diversità delle aree naturali, compromettendone la funzionalità ecologica. In un’ottica di gestione e pianificazione territoriale è importante conoscere quali variabili ambientali sono connesse alla distribuzione delle specie, allo scopo di formulare efficaci strategie di conservazione. L’analisi metrica del paesaggio rappresenta un metodo speditivo per la descrizione strutturale e funzionale di un territorio, e viene spesso inserita all’interno di piani di gestione di aree protette. In tale contesto diviene fondamentale conoscere quali sono le caratteristiche del paesaggio che influiscono sulla distribuzione spaziale di habitat e specie. In questo lavoro è stata verificata la correlazione tra struttura del paesaggio e composizione vegetazionale all’interno di 11 S.I.C. nella Provincia di Siena. A tale scopo è stata eseguita un’analisi di ridondanza tra le specie rilevate attraverso un campionamento di tipo probabilistico e indici di metrica del paesaggio, elaborati a partire da una classificazione dell’uso del suolo realizzata mediante fotointerpretazione. L’analisi è stata effettuata considerando un buffer di dimensione crescente intorno a ciascun punto di campionamento, allo scopo di esaminare l’influenza della scala nella relazione tra struttura del paesaggio e distribuzione delle specie. I risultati hanno mostrato una discreta correlazione tra metrica del paesaggio e composizione vegetazionale, evidenziando come specie caratteristiche di ambienti diversi si distribuiscono secondo determinati pattern di geometria spaziale del paesaggio. In particolare gli indici legati alla complessità delle forme sono indicatori di specie legati agli ambienti di margine mentre la percentuale di ambienti antropizzati e agricoli discrimina la presenza di specie erbacee o specie nemorali. 118 XIX Congresso S.It.E. Protection effect on distribution patterns of Paracentrotus lividus and Arbacia lixula in the “Plemmirio” Marine Protected Area Gianguzza Paolo1, Bonaviri Chiara1, Agnetta Davide1, Vega Fernández Tomás2, Badalamenti Fabio2, Incontro Enzo3, Riggio Silvano1 1
Dipartimento di Ecologia Università degli Studi di Palermo CNR‐IAMC Laboratorio Di Biologia Marina, Castellammare Del Golfo (Tp) 3
Consorzio Amp Plemmirio, Siracusa 2
Following decades of unsatisfactory efforts to find remedies to overfishing and wasting of biological resources, marine coastal reserves including “no take zones” have proven the most effective means to either control illegal fishing or replenish overexploited stocks. This long term result is however often masked in the short term by unexpected events following the enforcement of protection measure, causing a sudden loss of biodiversity or complexity of ecosystems. This has been the case with the Ustica Marine Protected Area (MPA) where the loosening of man’s control on sea urchin populations has caused a sudden increase in their numbers thereby bringing to a “barren” seascape, evidence of a desertification process. A very similar process is occurring with the newly established Plemmirio MPA in the South coast of Sicily. In this study we report preliminary data of a research project aimed at understanding and limiting the impact of Paracentrotus lividus (Lmk) and Arbacia lixula (L.) grazing in the rocky sublittoral bottoms of Plemmirio MPA. In order to evaluate the effect of protection on P. lividus and A. lixula populations, densities and sizes of both species were estimated in the late spring of 2009 (two dates) along the Plemmirio coast by scuba diving. Three sites were surveyed in the no take zones (Cala Pellegrina, Punta Tavernara e Terrauzza) and one control was within an adjacent unprotected area (Punta Arenella). We found that P. lividus showed a larger average size (5.5 + 0.3 average and standard deviation) in the protected sites than in the harvested one, whereas densities of A. lixula were high (4.5 + 0.2 average and standard deviation) in all sites, above all in Terrauzza where the process of formation of barren is evident. Our preliminary results show common trends in newly established MPA which put into evidence the role of population dynamics, especially of neglected herbivore species, in the regulation of benthic ecosystems. Interspecific facilitation by Ampelodesmos mauritanicus and biodiversity of fire­prone Mediterranean grassland Giordano Daniele, Bonanomi Giuliano, Mazzoleni Stefano Dipartimento di Arboricoltura, Botanica e Patologia Vegetale, Università di Napoli Federico II, Portici (NA) Interspecific facilitative species interactions have been reported for a variety of plant communities. Many studies on facilitation explored the effect of the intensity of abiotic stresses, the involved mechanisms, and the potential applications for ecosystem restoration. In this work we report evidences that Ampelodesmos mauritanicus, a widespread perennial grass in Mediterranean fire‐prone grassland, affects species diversity by facilitative and competitive interaction. Ampelodesmos develops large tussocks growing in regular rings. Large tussocks (>100 cm) are composed of living tillers in their external belt, and standing dead tillers in the inner area. Unburned sites, being dominated by intact Ampelodesmos tussock, are species‐poor because of the intense aboveground competition reducing light availability at ground level. In contrast, after burning, the tussocks resprout only in their external belts becoming completely empty in the inner areas. Post‐fire recovery shows that some species preferentially recolonize the bare soil (e.g. Plantago serratia, Eryngium maritimum, Carlina spp.) among the tussocks, while other plants and mosses (e.g. Funaria hygrometrica, Spartium junceum, Quercus spp.) are restricted to the ash‐full areas inside the burned Ampelodesmos tussocks. The present work provides evidence that Ampelodesmos can either reduce or enhance species diversity of fire‐prone grassland by competing or facilitating coexisting species. Idiosyncratic effect of litter diversity on decay rate and nutrients dynamics Incerti Guido2, Bonanomi Giuliano1, Antignani Vincenzo1, Capodilupo Manuela1, Mazzoleni Stefano1 1
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Dipartimento di Arboricoltura, Botanica e Patologia Vegetale, Università di Napoli Federico II, Portici (NA) Dipartimento di Scienze della Vita, Università di Trieste Assessing the role of litter diversity on ecosystem functions prompted a great research effort in the last decade, reporting both synergistic and antagonistic interactions for mass loss and nutrient dynamics. In this work we conducted a 119 XIX Congresso S.It.E. manipulative litterbag experiment aimed to unravel the role of leaf litter diversity on litter decay rate and nutrient dynamics (N, K, Ca, Mg and Fe). Four coexisting Mediterranean species encompassing a wide range of litter quality (Coronilla emerus, Hedera helix, Festuca drymeia and Quercus ilex) were used to arrange fifteen litter mixtures with three diversity levels (1, 2 and 4 species). Species identity resulted to be the major determinant of both litter mass loss (C. emerus ~ H. helix > F. drymeia > Q. ilex) and nutrients release. The aggregate rates of nutrients release for all leaf litter types followed the following sequence K > N > Mg ≥ Ca >> Fe. Concerning diversity effect, additive effects were prevalent pooling together all data (62.6%, n=198), and the same was true also for mass loss and all nutrients considered separately. Moreover, contrary to the literature general trends, antagonistic interactions were more common than synergistic for mass loss and N and Ca contents, but not for K, Mg and Fe. Interestingly, increasing species richness in mixture considerably reduced the variability of the decomposition processes, both in terms of mass loss and nutrients dynamics. This study, providing for the first time data on the effect of species litter diversity for Mediterranean species, indicating that litter quality is the most important factor affecting decay rate and nutrient release, but that also litter diversity profoundly affects these processes as well, is important in reducing their variability. Stima della produzione primaria dei mari Toscani tramite integrazione di dati convenzionali e telerilevati Lazzara Luigi1, Marchese C.1, Massi Luca2, Nuccio Caterina2, Sorani V.3, Maselli F.4, Pieri M.4, Santini C.4 1
Dipartimento Biologia Evoluzionistica “Leo Pardi”, Università di Firenze Dipartimento di Biologia Vegetale, Università di Firenze 3
CNR – Istituto di Biometeorologia (IBIMET) 4
Departamento de Ecología, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Mexico 2
Le metodologie di stima della produzione primaria degli ambienti marini (PP) che si basano su algoritmi standard, sviluppati per un monitoraggio globale da satellite, sono quasi sempre inaccurate se applicate ad aree specifiche come i mari toscani, particolarmente difficili da analizzare a causa della complessità delle correnti e della eterogeneità degli apporti terrigeni che li interessano. In questo contesto è fondamentale calibrare e validare localmente le metodologie di stima della produttività primaria marina. Ciò consente una migliore comprensione ed una modellazione delle relazioni esistenti tra proprietà ottiche telerilevate e variabili biologiche in situ, con valenze di tipo generale. Il raggiungimento di tale scopo va basato su di una conoscenza approfondita delle caratteristiche ambientali ed ottiche del mare indagato e su esperienze consolidate di elaborazione di dati telerilevati. Il gruppo di ricerca che propone il presente lavoro sta integrando le rispettive competenze nello studio dei mari toscani, con i seguenti obiettivi: affinare gli algoritmi che sulla base di immagini satellitari di ocean color a risoluzione medio‐bassa stimano le concentrazioni dei costituenti marini otticamente attivi, che guidano la produzione primaria pelagica; migliorare le metodologie di stima della PAR (Photosynthetically Available Radiation) e dell’efficienza fotosintetica fitoplanctonica basate sia su dati in situ che tele‐
rilevati; utilizzare i miglioramenti così ottenuti insieme alla considerazione del limite batimetrico, particolarmente nelle acque neritiche, per una valutazione della produzione fitoplanctonica nei mari della Toscana; realizzare un sistema pre‐
operativo che produca stime routinarie della produzione primaria, localmente calibrate e con elevata frequenza. In una prima applicazione si sono esaminate le distribuzioni delle stime mensili di PP ottenute per l’anno 2006, ricavandone una netta differenziazione spaziale dei cicli stagionali. Variazione della disponibilità di materia organica sospesa in relazione alle escursioni mareali in habitat di basso fondo Lo Martire Marco1,2, Di Marca Stefano2, Pusceddu Antonio1, Sarà Gianluca2 1
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Dipartimento di Scienze del Mare, Politecnico Università di Marche, Ancona Dipartimento di Ecologia, Università degli Studi di Palermo Gli ambienti di basso fondo sono caratterizzati da una colonna d’acqua di altezza ridotta (10‐100 cm), e ridotte escursioni mareali (ca. 30 cm) sono capaci di indurre variazioni significative nella disponibilità d’habitat per gli organismi. In particolare la materia organica in sospensione subisce importanti variazioni in termini di qualità e quantità, e ciò può determinare, grazie a processi a cascata, la variazione consequenziale di alcune importanti funzioni ecologiche come uso dell’habitat, predazione e competizione. L’ipotesi che l’escursione mareale rappresenti un’importante forzante fisica in questi ambienti è stata verificata con uno studio effettuato nello Stagnone di Marsala (Sicilia occidentale) in due occasioni, primavera 2007 e 2009. In entrambe le occasioni, campioni d’acqua sono stati prelevati con frequenza trioraria 120 XIX Congresso S.It.E. per non meno di 36 ore consecutive e le caratteristiche della materia organica sono state poste in relazione con i fattori idrodinamici (velocità e direzione della corrente) e chimico‐fisici (temperatura e salinità). I movimenti mareali rappresentavano la principale forzante fisica e influenzavano la torbidità della colonna d’acqua, la concentrazione totale di materia e la clorofilla in sospensione, determinando valori di queste variabili più alti in prossimità della minima altezza della colonna d’acqua. Tale comportamento è da ricondurre all’effetto della risospensione, la cui entità risultava essere massima in condizioni di bassa marea. Litter decomposition as a driver of species diversity: a simple model for a complex problem Mazzoleni Stefano1, Bonanomi Giuliano1, Giannino Francesco2, Dekker Stefan C.3, Rietkerk Max3 1
Dipartimento di Arboricoltura, Botanica e Patologia Vegetale, University of Naples Federico II, Portici (NA) Dipartimento di Ingegneria Agraria e Agronomia del Territorio, University of Naples Federico II 3
Dept Environmental Sciences, Copernicus Institute, Utrecht University, Utrecht, The Netherlands 2
Current theories cannot explain why latitudinal patterns of plant diversity differ between terrestrial and aquatic ecosystems. Moreover, the co‐occurrence of hyper‐diverse stands in lowland terra firme forests and almost monospecific stands in mangroves and gallery riparian vegetation within the tropics remains enigmatic. Here we present a new model in which, besides the positive feedback of plant growth by nutrients release, litter decomposition and associated changes in soil microbial communities also build up a species‐specific negative feedback that is functionally linked with tree diversity. We validated the model by confronting it with extensive published data sets both across and within latitudinal or climatic zones. The model predicts correctly the number of tree species, their relative abundance as well as their biomass production in all environmental conditions providing a putative explanation also for the diversity variations observed within the tropics. The model advances in the direction of a unifying ecosystem theory because it demonstrates a mechanistic link between the carbon cycle and biodiversity patterns. La diversità di specie influenza il processo di decomposizione in macchia mediterranea? Meola Angela, De Marco Anna, Maisto Giulia, Virzo De Santo Amalia Dip. di Biologia Strutturale e Funzionale, Università di Napoli "Federico II" Negli ultimi decenni si è assistito ad un crescente interesse relativo alle interazioni tra biodiversità e processi ecosistemici. Ancora poco indagati sono i rapporti che legano la diversità alla decomposizione nonostante l’importanza di questo processo ecologico che guida il ciclo dei nutrienti e l’accumulo di materia organica nel suolo. L’obiettivo di questo lavoro è quello di valutare l’effetto della diversità di specie sulla dinamica di decomposizione della lettiera di arbusti tipici della macchia mediterranea. Sono state raccolte foglie senescenti di Phillyrea angustifolia L., Pistacia lentiscus L., Quercus ilex L. e Cistus spp. e sono stati allestiti 492 sacchetti contenenti lettiere pure o lettiere in miscela per un totale di dieci tipologie di sacchetti. Per le singole lettiere all’interno di ogni sacchetto è stata determinata la perdita di peso, la colonizzazione fungina e la variazione della concentrazione di azoto e lignina. Dall’analisi della composizione chimica iniziale della lettiera si osserva che Cistus rappresenta la specie con un maggiore contenuto di nutrienti ed una minore concentrazione di sostanze recalcitranti. Dopo un anno d’incubazione la lettiera pura di cisto presenta una perdita di peso significativamente più elevata rispetto alle altre lettiere pure. Tra le lettiere pure ed in miscela di fillirea, lentisco e leccio non si osservano differenze significative per i diversi parametri considerati. Nella lettiera di cisto in miscela si registra una riduzione della degradazione e della colonizzazione fungina ed un aumento del contenuto di azoto e composti ligninolitici recalcitranti durante la decomposizione. Questo fenomeno potrebbe essere conseguenza dell’azione di sostanze allelopatiche prodotte dalla lettiera in decomposizione. Distribuzione spazio­temporale di Planktothrix rubescens e Mougeotia sp. nel Lago di Garda Milan Manuela, Boscaini Adriano, Cerasino Leonardo, Salmaso Nico IASMA Research and Innovation Centre, Fondazione E. Mach, Istituto Agrario di S. Michele all’Adige, Environment and Natural Resources Area, S. Michele a/Adige (TN) Le modificazioni nella composizione e struttura delle comunità fitoplanctoniche costituiscono elementi essenziali per valutare le caratteristiche qualitative degli ecosistemi acquatici. I dati raccolti su base mensile dai primi anni ’90 mostrano 121 XIX Congresso S.It.E. come le maggiori modificazioni siano avvenute a carico di Cloroficee e Cianobatteri. L’aumento di fosforo totale (TP) nella colonna d’acqua ha portato ad un incremento della componente cianobatterica, in particolare di Planktothrix rubescens, evidenziando uno spostamento del lago da condizioni oligotrofiche ad oligo‐mesotrofiche. Nel 2004 Mougeotia sp. (la cloroficea più abbondante) ha subito invece una drastica diminuzione, cui ha fatto seguito una debole ripresa fino al 2007, senza mai però raggiungere i valori di biovolume degli anni precedenti. Nell’estate del 2008, in coincidenza con una diminuzione di P. rubescens, il biovolume di Mougeotia sp. ha superato i 6000 mm3m‐3 e la clorofilla‐a ha raggiunto i 10 µg l‐1. In generale, lo sviluppo di questa cloroficea è favorito dalla sua bassa velocità di sedimentazione e dalla buona competizione per il fosforo. Planktothrix rubescens, invece, si accresce maggiormente al termine della stagione estiva, in prossimità del termoclino, sfruttando la capacità di svilupparsi a basse intensità luminose e in presenza di concentrazioni maggiori di fosforo rispetto agli strati superficiali. I dati osservati potrebbero indicare una tendenza ad un ritorno del lago a condizioni precedenti alla fine degli anni ’90, quando i cianobatteri erano ancora presenti con biovolumi ridotti rispetto alle cloroficee. Ciò potrebbe trovare conferma anche nella recente tendenza alla stabilizzazione delle concentrazioni di TP osservata nel corso degli ultimi tre anni. Indicatori del paesaggio per le Alpi: Effetti di un’area di riferimento ecologicamente uniforme Pecher Caroline1, Tasser Erich1, Tappeiner Ulrike1,2 1
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Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria Facendo seguito all’appello dell’Agenda 21, vari sistemi di indicatori sostenibili sono stati implementati per lo spazio alpino. Generalmente questi sistemi fanno riferimento a entità amministrative, tuttavia molti fenomeni ambientali potrebbero venire meglio interpretati in riferimento a regioni ecologicamente uniformi. Nelle aree montuose, la zona al di sotto della linea di vegetazione arborea potenziale rappresenta una regione ecologica particolarmente esposta a problemi, tra cui cambiamenti ambientali e impatti antropo‐zoogenici. Pertanto, la summenzionata zona è un’area di riferimento adeguata per gli indicatori ambientali. Lo studio presentato mirava a dimostrare gli effetti di quell’area di riferimento su una serie di indicatori del paesaggio nelle Alpi, che sono stati rapportati in primo luogo alle entità amministrative ed in un secondo momento all’area di tali entità, al di sotto però della linea arborea potenziale. È stato quindi sviluppato un nuovo metodo per la derivazione della linea arborea potenziale, basato esclusivamente su dati GIS gratuiti. I risultati degli indicatori sono stati sottoposti a un test per determinare le differenze tra le diverse aree di riferimento, mediante statistiche descrittive ed un paired samples t‐test. A seconda dell’area di riferimento selezionata, i test statistici hanno mostrato differenze nei risultati degli indicatori, le quali aumentano dalle zone marginali a quelle centrali dell’area alpina. Ad esempio per l’indicatore “Diversità della copertura del suolo nelle aree agricole”, se si considerano le aree di riferimento ecologicamente uniformi, risultano valori di diversità più alti nelle zone centrali delle Alpi. Questo tipo di area di riferimento permette un’identificazione più precisa dei punti ecologici nevralgici. L’utilizzo dell’area di riferimento ecologicamente uniforme può migliorare la validità dei sistemi di indicatori sostenibili e può contribuire anche ad una valorizzazione di altri studi ecologici. An Exploratory Spatial Analysis of Soil Degradation Patterns in southern Europe Salvati Luca1,2, Bajocco Sofia1, Ceccarelli Tomaso1, Zitti Marco1, Perini Luigi1 1
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Agricultural Research Council‐Research Unit for Climatology and Meteorology in Agriculture (CRA‐CMA), Rome Department of Statistical, Historical, Geographical and Linguistic Studies for Regional Analysis, University of Rome ‘La Sapienza’ Processes of soil degradation in southern Europe are usually classified into five categories (i.e. degradation systems), including (i) water/wind erosion, (ii) salinisation, (iii) compaction, (iv) sealing, and (v) pollution. Taken together, these processes determine a reduction in the biological and economic productivity of terrestrial ecosystems. In the last years, climate changes and land mismanagement triggered soil degradation determining potential conditions for desertification risk. The consequent loss in soil fertility has become a major concern in the ecological issues at global scale. The aim of this study is to illustrate a procedure of exploratory spatial data analysis carried out on five environmental indicators, each depicting a single degradation system. Indicators are collected at a fine scale from the European Soil Bureau at the Joint Research Centre (Ispra). Descriptive and multivariate tools are developed in order to understand the spatial pattern of each indicator as well as their spatial interrelations. A synthetic index is finally proposed to quantify the level of soil/land vulnerability at both pixel‐scale and regional scale. Results of this research are finally compared with previous studies developed over the same geographical area, and discussed in the light of policy implementation. 122 XIX Congresso S.It.E. A preliminary analysis of GIS­based Decision Support System to monitoring climate aridity and drought in a Mediterranean country Salvati Luca, Ramberti Simona, Tersigni Stefano Istituto Nazionale di Statistica (ISTAT), Progetto Statistiche Ambientali e Sviluppo Sostenibile, Roma This paper illustrates a GIS‐based information system aimed at monitoring drought conditions and land vulnerability to drought for Italy at a detailed spatial scale. The system is composed of three modules which include (i) a climatic/meteorological module which allows to calculate synthetic indexes of drought duration and intensity, (ii) a land vulnerability index based on a set of environmental variables describing climatology, soil properties and land use, and (iii) a model describing, through adequate indicators, agricultural characteristics of the national territory and its demographic features in order to evaluate drought risk in potential, vulnerable areas. The meteorological module produces cartographic outputs based on data from nearly 4,000 input gauging stations collected over the whole country. The module integrates different data sources from about 50 monitoring networks (e.g. military air force, ministry of agriculture, national services for environmental protection, regional services, local networks) and covering up to nearly sixty years (1951‐2008). Data were collected through a statistical survey in 2007‐2008 by using software tools and data capturing techniques. Metadata from each considered station were collected through CATI interviews with holders of each network. The number of collected stations is rapidly increasing and it is expected to reach a size of about 8,000 gauging stations in a few time. Statistical and geo‐statistical analyses are developed in order to produce estimates of meteorological variables over the whole Italy at a fine spatial scale. The land vulnerability module produces an index (LVI) changing during the period 1990–2000 which will be easily updatable. The LVI, which has a spatial resolution of about 1 2
km , was built up through a multivariate approach aimed at assessing the importance of the various environmental indicators included in the synthetic index. An increasing land vulnerability was observed during this time, especially in dry areas of the southern regions. This is interpreted as a consequence of land management practices, agricultural intensification, population pressure, and bio‐physical degradation. The third module produces cartographic layers from statistical sources (e.g. national censuses) needed to quantify the exposure of each territory to drought risk according to agriculture, population density, and other important human activities. Examples of the integration of the three modules were illustrated through a GIS‐based approach. Results and policy implication of a tool like the one developed here were finally discussed. 4D­Visualization of ecological pattern for landscape changes: example of Stubai Valley Schreiner Kerstin1, Tasser Erich1, Tappeiner Ulrike1,2 1
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Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Istituto di ecologia, Università di Innsbruck, Austria Currently, common methods to visualize landscape structures or ecological pattern are by mapping them in two dimensions. One of the main limitations of this method is the need to provide different maps in order to get the necessary information about altitude, exposition and land cover. Especially in smaller areas with a complex terrain all the significant data are not comprehensible in a typical two dimensional map which can be difficult to communicate to a broader public. In this study we present a four dimensional (space and time) scientific visualization of the Stubai Valley. In the following we include in a two dimensional map a third dimension (topography), and a fourth of time, in order to obtain a complete visualization of the landscape changes in this region. Four time steps have been used: in 1850 historical maps; for 1950 and 1980 aerial photos and finally for 2000 satellite images are included. Those digital information allow to delineate the habitats. For a realistic visualization, the landscape habitats were mapped on a high resolution DGM to finally get implemented into Visual Nature Studio (3D Nature, LLC) to animate the landscape. The software is able to simulate a flight over the Stubai Valley to show a continuous shift in landscape. The presented approach for landscape visualization is a powerful and intuitive tool for describing environmental changes to show complex procedures, to generate an easily interpreted graphic image of it and as well to realize response in public relation. 123 XIX Congresso S.It.E. Confronto tra modelli predittivi per la distribuzione specie di interesse comunitario della Direttiva Uccelli Tattoni Clara1, Ferrari Marika1, Rizzolli Franco2, Geneletti Davide1, Pedrini Paolo2 1
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Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università di Trento Museo Tridentino di Scienze Naturali, Sezione Zoologia dei Vertebrati, Trento Lo studio si propone di testare e confrontare metodi per la previsione della distribuzione geografica di alcune specie a priorità di conservazione e di interesse comunitario (Direttiva Uccelli, All. I) in Trentino. I metodi applicati si basano sull’utilizzo di GIS, combinato con opportuni strumenti modellistici, che richiedono come variabili d’ingresso i soli dati di presenza delle singole specie oppure sia dati di presenza che di assenza, e carte tematiche relative alle caratteristiche ambientali, morfologiche, climatiche, di uso del suolo e di disturbo antropico. A partire dalla banca dati del Museo Tridentino di Scienze Naturali, sono state selezionate le seguenti specie: averla piccola (Lanius collurio), picchio verde (Picus viridis) e re di quaglie (Crex crex), per le quali erano disponibili dati di presenza/assenza su un arco temporale degli ultimi dieci anni. I modelli applicati includono sia quelli più consolidati in letteratura, come la regressione logistica, sia modelli basati su approcci più recenti, come gli algoritmi genetici (GARP) e l’algoritmo di massima entropia (MaxEnt). I risultati di tutte le elaborazioni vengono restituiti anche come mappe indicanti l’idoneità di ciascuna unità geografica ad ospitare le diverse specie. Ogni modello è stato validato utilizzando dati di presenza/assenza e confrontato con gli altri in base all’indice AUC (Area Under the Curve). I risultati dello studio forniscono informazioni utili a supportare la pianificazione territoriale a scala provinciale e le procedure di valutazione ambientale, con particolare riferimento alla validazione del Piano di monitoraggio della Rete Natura 2000. Vegetation, structure, and dynamics of riparian forests in continental desert environments of Central Asia Thevs Niels1, Zerbe Stefan2 1
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Institute of Botany and Landscape Ecology, University of Greifswald, Germany Faculty of Science and Technology, Free University of Bolzano Central Asia is largely covered by deserts and semi‐deserts. Water is often only provided by streams with their origin in the mountains and to a less extent by rainfall. In the Taklamakan desert in NW China, for example, annual rainfall amounts for less than 50 mm. Consequently, along the rivers which flow through the Central Asian deserts, e.g. the Tarim, Amu Darya, and Syr Darya, highly productive riparian ecosystems including forests grow. Those forest ecosystems are mainly build‐up by the tree species Populus euphratica, P. pruinosa, and Elaeagnus oxycarpa. Depending on the groundwater level and soil conditions, these forests perform a vegetation mosaic together with Phragmites australis reed beds as well as Tamarix shrubs. The plants of these riparian forests continuously contact the groundwater and thus survive the continental‐arid climate. It has been recorded that Populus euphratica and Tamarix ramosissima are able to contact the groundwater level as deep as 13 m and thus survive on sites far from the river courses. Germination, however, is only possible on sites which are flooded by the river. Additionally, vegetative regeneration of poplar trees occurs. We investigated the vegetation, structure, and long‐term development of riparian forests (Tugai forests) at the Tarim River, Xinjiang, NW China, and the regeneration of the keystone species Populus euphratica with regard to river dynamics. We analysed the patterns of Tugai forests in order to understand the processes of Tugai forests formation. We hypothesize that river dynamics play a crucial role for forest recruitment and drives the forest structure for decades. A transect representative for the remaining near‐natural Tugai forests along the middle reaches of the Tarim River was investigated. There, the Tarim River still has its natural river dynamics. The river course movement at this transect was traced back to 1973 using Landsat and Quickbird satellite images. Along this transect, we measured the elevation, drilled soil profiles, and mapped the vegetation. Recruitment of most of the species is limited to sites which are flooded. Through river course changes, sites change from flooded to dry with groundwater levels deeper than 10 m and eventually increasing salt content. During the succession, which is driven by river dynamics, more and more species disappear according to their ability to grow deep roots in order to maintain groundwater contact and their ability to withstand increasing salt contents. We consider our investigations as an essential basis for river and floodplain restoration in continental‐arid regions. 124 XIX Congresso S.It.E. Composizione e selezione delle specie algali usate dal labride Symphodus ocellatus (Forsskal, 1775) per la costruzione del nido Timpanaro Angela 1,2, Sinopoli Mauro2, Gristina Michele3, Toccaceli Marco4, Cattano Carlo2, Chemello Renato2 1
Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Parma Dipartimento di Ecologia, Università di Palermo 3
IAMC‐CNR, Palermo 4
COOP. CREA, Palermo 2
Molte specie appartenenti alla famiglia dei labridi durante il periodo riproduttivo mostrano cure parentali come la costruzione di un nido di alghe nel quale avviene la riproduzione. I meccanismi che sono alla base della preferenza e della selezione delle specie algali per la costruzione del nido sono ancora poco conosciuti. Questo lavoro rappresenta una prima indagine sulla selezione, struttura e composizione algale del nido in Symphodus ocellatus nel basso Tirreno. Il campionamento è stato effettuato all’interno dell’area marina protetta di Capo Gallo‐Isola delle Femmine durante la stagione estiva 2008. In questo periodo sono stati raccolti 12 nidi in diverse località e caratterizzate le specie algali presenti nell’area immediatamente circostante il nido. In laboratorio ciascun nido è stato diviso in due porzioni (superiore ed inferiore) ed è stata determinata la composizione specifica e il contributo percentuale in biomassa. I risultati hanno mostrato che Jania rubens (70% circa) domina fra le alghe usate nella costruzione mentre Lophocladia lallemandii (10% circa) e specie appartenenti alla famiglia Dictiotacee (10% circa) hanno un ruolo minore. Il confronto tra le specie algali presenti nel nido e quelle presenti nell’area circostante sembra indicare una selezione attiva del maschio di S. ocellatus per la scelta della specie dominante. Inoltre esiste una differenza, nella composizione algale, fra la parte superiore e la parte inferiore del nido; in particolare nella parte superiore, che è la sede dove vengono deposte e fecondate le uova, è stata registrata una maggiore presenza di Jania rubens. Questi risultati ci fanno ipotizzare che la scelta di questa alga sia legata alle sue caratteristiche morfologiche. Infatti la fitta matrice di frammenti potrebbe conferire al nido resistenza meccanica, protezione delle uova e allo stesso tempo un’adeguata ossigenazione. Ciclo riproduttivo di Arbacia lixula (Linneo, 1758) (Echinodermata: Echinoidea) nella AMP “Isola di Ustica” Visconti Giulia, Agnetta Davide, Gianguzza Paola, Musmeci Maria Teresa, Ruffino Vincenzo, Riggio Silvano Dipartimento di Ecologia, Università degli Studi di Palermo L'echinide regolare Arbacia lixula (L.), con Paracentrotus lividus (Lmk), è tra i più diffusi nel Mediterraneo ma, non avendo valore economico, pochi sono gli studi sulla sua biologia ed ecologia. Di recente si è accennato ad un ruolo chiave del grazing di questa specie nel mantenere il barren habitat negli ecosistemi costieri, spunto per intraprendere uno studio di monitoraggio per comprenderne meglio le dinamiche ed i possibili impatti sul comparto algale. La strategia riproduttiva è la chiave per analizzare i pattern di distribuzione spazio‐temporali di una specie. Quindi il ciclo riproduttivo della popolazione di A. lixula, presente nella AMP “Isola di Ustica”, è stato monitorato in due aree a diversa protezione (A vs C) da febbraio 2007 a novembre 2008. Su 10 individui prelevati mensilmente da ciascuna area si è effettuata l'analisi istologica delle gonadi e il calcolo dell'indice gonado‐somatico (IGS) per descrivere l'andamento stagionale del ciclo riproduttivo e segnalare gli eventi di spawning nella popolazione. Le due aree mostrano un trend dell'IGS simile, con picchi in giugno 2007, gennaio e luglio 2008. Attraverso l'istologia si identificano: fasi di accumulo dello strato nutritivo da settembre a febbraio 2007 e da ottobre a gennaio 2008; e fasi di maturità e spawning da aprile ad agosto 2007 e da gennaio a maggio 2008. L'analisi istologica ha permesso di descrivere e valutare il ciclo riproduttivo e lo spawning con un'alta precisione non deducibile dalla sola analisi dell'IGS. L'analisi del ciclo riproduttivo suggerisce che la popolazione è in grado di riprodursi nella maggior parte dell'anno, contrariamente a quanto accade per altri echinidi in Mediterraneo. Alla luce di questi risultati, lo studio della biologia riproduttiva di questa specie acquista valore negli studi di monitoraggio di sistemi costieri, soprattutto in presenza di particolari habitat come quello del barren dove A. lixula sembra avere un ruolo determinante nel suo mantenimento. 125 XIX Congresso S.It.E. S3. Ecologia molecolare Molecular genetic analyses of populations of the white­clawed crayfish in South Tyrol (Italy) and Austria Baric Sanja1, Höllrigl Alexandra1, Füreder Leopold2, Dalla Via Josef1 1
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Research Centre for Agriculture and Forestry Laimburg, Ora (BZ) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria The white‐clawed crayfish, Austropotamobius pallipes, was once widespread throughout Southern and Western Europe, but nowadays represents one of the most endangered freshwater species. In South Tyrol (Northern Italy), only half a dozen of populations still exist, while historical records mention at least 50 different occurrences. For this reason, the Interreg III‐A project “Crayfish‐Geneflow” was initiated in order to contribute to the implementation of conservation strategies for native crayfish species. In addition to the remaining A. pallipes populations from South Tyrol, one population from Tyrol (Austria) and three populations from Carinthia (Austria) were investigated by sequencing segments of two mitochondrial DNA genes and by analysing microsatellite DNA. Although the resolution of mitochondrial DNA sequence data was too low to reveal genetic variability within populations, their analysis contributed to the clarification of the taxonomic status of white‐clawed crayfish in the investigation area. The South Tyrolean populations and the one from Tyrol were found to belong to the “A. italicus carinthiacus clade”, while the Carinthian populations clustered within the “A. italicus carsicus clade”. Microsatellite DNA information, in turn, displayed moderate genetic variability within four populations in South Tyrol, indicating that these populations have not yet been considerably affected by the fragmentation of habitats. Two remaining populations from South Tyrol revealed very low degrees of genetic variability, similar to the findings in Tyrol and Carinthia, confirming the assumption that these populations might be a result of human introduction. The analysis of molecular genetic data proved to be an important tool for setting priority measures for biodiversity conservation. Termotolleranza in Diamesa cinerella (Diptera, Chironomidae): un approccio molecolare Bernabò Paola1,2,3, Jousson Olivier2, Rebecchi Lorena1, Lencioni Valeria3 1
Dip. Biologia Animale, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Modena Centre for Integrative Biology (CIBIO), Università degli Studi di Trento 3
Sez. Zoologia degli Invertebrati e Idrobiologia, Museo Tridentino di Scienze Naturali, Trento 2
L’aumento della temperatura dell’aria e la modificazione del regime delle precipitazioni, cui stiamo assistendo a livello globale negli ultimi decenni, stanno provocando il ritiro dei ghiacciai e l’alterazione del regime idrologico e termico dei corsi d’acqua e le specie stenoterme fredde che li popolano potrebbero essere a rischio di estinzione. In questo contesto studi sulla resistenza alle variazioni di temperatura in specie altamente specializzate, note per la loro resistenza al freddo, potrebbero essere utili alla realizzazione di modelli previsionali sulla perdita di biodiversità futura associata ai cambiamenti climatici globali. Scopo di questo lavoro è di studiare la risposta a shock termico da calore in termini di sopravvivenza ed espressione genica della famiglia di proteine Hsp70 in larve di Diamesa cinerella, una specie stenoterma fredda di Chironomide che popola i torrenti glaciali. Dopo la raccolta, le larve sono state acclimatate per almeno 24 ore a 4°C e successivamente sottoposte a brevi shock termici (1h) a temperature comprese tra 26 e 35°C. La termotolleranza è stata quantificata mediante il calcolo dei valori di LT50 e di LTmax. In larve non trattate e in larve sopravvissute a shock termico è stata valutata inoltre l’espressione di heat shock proteins Hsp70KDa mediante RT‐PCR e Western Blot analysis. I risultati sinora ottenuti hanno messo in evidenza che Diamesa cinerella (i) è in grado di resistere a brevi shock da calore con valori di LT50 e LTmax pari rispettivamente a 31.7 e 35°C; (ii) presenta un certo livello di espressione di heat shock proteins in condizioni di controllo; (iii) non attiva la “Heat Shock Response” (HSR= espressione di Hsp70 in risposta al calore) nè a livello di trascrizione (mRNA) nè di traduzione (proteine). Simili risposte a shock da calore sono state osservate in diversi organismi stenotermi freddi Antartici, in cui l’assenza di HSR sembra essere correlata allo spinto adattamento di queste specie alle basse temperature. 126 XIX Congresso S.It.E. Risultati preliminari sulla variabilità genetica delle tre specie italiane di barbo: B. caninus, B. plebejus and B. tyberinus Buonerba Luca, Zaccara Serena, Crosa Giuseppe Unità di Ecologia, Dipartimento di Biotecnologie e Scienze Molecolari, Università degli Studi dell’Insubria, Varese Il genere Barbus in Italia è rappresentato da tre specie: B. caninus e B. plebejus, caratteristiche del distretto ittiogeografico Padano‐Veneto, e B. tyberinus presente nel distretto Tosco‐Laziale. Questo studio è finalizzato alla stima della loro variabilità genetica, unitamente alla valutazione della struttura di popolazione in relazione al reticolo idrografico e alla modalità di dispersione, la quale è legata alla diversa vocazione ecologica delle specie (prettamente reofile B. caninus e B. tyberinus e più limnofila B. plebejus). Per raggiungere tale scopo è necessario prima di tutto individuare marcatori genetici altamente variabili, quali sono i microsatelliti. Nel dettaglio, gli obiettivi di questo lavoro preliminare sono: (i) testare amplificazioni cross‐species su sei loci microsatellitari disegnati originariamente per Barbus barbus e Barbus meridionalis, (ii) valutare la loro fruibilità per la stima della variabilità genetica delle tre specie in esame. La messa a punto delle condizioni di amplificazione ha permesso la genotipizzazione delle specie italiane con cinque dei sei loci microsatellitari disponibili in letteratura per il genere Barbus. I risultati del genotyping hanno però confermato la condizione di tetraploidia già riscontrata per le altre specie europee di barbo. Tale condizione inficia la stima esatta delle frequenze alleliche negli eterozigoti parziali, non consentendo la sicura valutazione del genotipo. Pertanto per il calcolo degli indici di variabilità genetica si è dovuto ricorrere all’utilizzo di programmi specifici sviluppati per organismi poliploidi (SpaGeDi 1.2, TETRASAT). Il livello di poliploidia espressa per ogni locus è stato confrontato con i dati presenti in letteratura. In conclusione, le prime stime di eterozigosità osservata e le frequenze alleliche sono presentate. Genetic structure and diversity of the sea rock pool mosquitoes belonging to the Aedes mariae complex Porretta Daniele1, Bellini Romeo2, Urbanelli Sandra1 1
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Department of Genetic and Molecular Biology, University of Roma ‘La Sapienza’ Agriculture and Environment Centre“G. Nicoli”, Crevalcore, Bologna Aedes mariae s.l. is a mosquito species complex composed of three siblings: Ae. mariae, Ae. zammitii and Ae. phoeniciae. They have strictly coastal distribution breeding exclusively in rock pools along the seashore of Mediterranean basin. Aedes mariae is distributed in western Mediterranean; Ae. zammitii occurs in the Central and Eastern Mediterranean and Ae. phoeniciae on the coasts of the far South‐Eastern Mediterranean. Such ranges of distribution are contiguous in some zones but no evidence of sympatric areas have been observed. Previous studies have been mainly aimed to assess the reproductive and genetic isolation among the species. Here we investigated using nuclear genetic markers the patterns of genetic diversity among populations of these three species. A significant intra‐specific genetic structure has been evidenced and the results achieved are discussed in relation to the factors involved in shaping the biogeographic pattern observed. Origin and relationships of Astragalus vesicarius subsp. pastellianus (Fabaceae) from the Vinschgau Valley (Val Venosta, Italy) Zippel Elke1, Wilhalm Thomas2 1
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Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin‐Dahlem, Freie Universität Berlin, Germany Museo di Scienze Naturali dell'Alto Adige, Bolzano Astragalus vesicarius subsp. pastellianus is present in the Italian Southern Alps at a few localized sites in the most xerothermic parts. Two populations are known from the Adige region, one at the locus classicus at Monte Pastello (lower Adige, Lessin Mountains) and another in the Vinschgau Valley (upper Adige), and there is a further population 250 km westwards in the Aosta Valley. The relationships of this taxon were investigated with molecular sequencing and fingerprinting methods. Astragalus vesicarius subsp. pastellianus shows a clear genetic differentiation in a Western and an Eastern lineage like it is known from several other alpine and subalpine species. The population at the Monte Pastello is closely related to the populations in the Aosta Valley and to the subspecies vesicarius from the French Alps, whereas the populations from the Vinschgau Valley (South Tyrol) belong together with the subspecies carniolicus from the Julic Alps to 127 XIX Congresso S.It.E. the Eastern lineage. Therefore, the origin of the Vinschgau populations seems to be in Eastern refugias and not in the open Southern Adige Valley which would be plausible from a geographical point of view. 128 XIX Congresso S.It.E. S4. Impatto antropico: effetto di disturbo o di controllo? [PM]: Impact of recreational scuba diver on natural gross sedimentation rate in a Mediterranean cave Baiata Pasquale1, Di Franco Antonio1,2, Ferruzza Gaetano3, Milazzo Marco1, Chemello Renato1 1
Laboratorio di Conservazione della Natura, Dipartimento di Ecologia, Università degli Studi di Palermo Laboratorio di Zoologia e Biologia Marina, DiSTeBA, Università del Salento, Lecce 3
Dipartimento di Geologia e Geodesia, Università degli Studi di Palermo 2
Submerged rocky cliffs may present cavities opening in caves that are common along the coasts of the Mediterranean Sea. Submarine caves are distinct from other littoral marine benthic habitats because of the sharp gradients of physical parameters (i.e. light, hydrodynamics and sedimentation) and because of their unique assemblages. Despite their importance caves have been rarely subject of studies and their response to anthropogenic disturbance have never been verified. The aim of the present work was to assess the potential effect of recreational divers’ frequentation on the natural gross sedimentation rate (GSR) in a Mediterranean deep‐water cave (situated on the southwestern coast of Ustica Island MPA (SW Italy) and named “Grotta dei Gamberi”) adopting a multifactorial sampling design by means of sediment traps. The GSR was measured during different seasons with different diving pressure in order to assess potential alteration in natural rate due to divers’ frequentation. Samplings were carried out during 18 dives in April – December 2007 and were distinct in three seasons: before touristic season (May‐June); during touristic season (July‐August); after touristic season (October‐December). In each period we repeated the sampling in three random times and the divers’ frequentation was recorded. 28 sediment traps were positioned in 7 rows along the cave. Traps were deployed for 4 days each time. Deployment and retrieval were carried out by scuba divers. Small spatial scale variability was recorded in terms of sedimentation rate but no clear patterns emerge at a larger spatial scale. No significant differences were recorded in the amount of sediment collected by the traps during the different seasons. Moreover no variability was recorded among different times. No effects of frequentation were recorded in terms of alteration of the natural gross sedimentation rate. La capacità di carico come strumento di supporto alla pianificazione in ambito turistico Castellani Valentina, Sala Serenella Gruppo di Ricerca sullo sviluppo sostenibile, Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio, Università degli Studi di Milano‐
Bicocca Lo sviluppo sostenibile rappresenta uno degli elementi fondanti delle politiche europee ed internazionali: obiettivo è la promozione di uno sviluppo locale capace di coniugare nuovi modelli di consumo e produzione, di promuovere l’occupazione e la competitività e di favorire un uso razionale e responsabile delle risorse. Il primo passo per individuare gli ambiti in cui intervenire per ridurre la pressione sull’ambiente da parte delle attività umane è rappresentato dalla misura degli impatti generati e dalla valutazione della sostenibilità del sistema considerato, attraverso il confronto con la sua capacità di carico. Il presente studio riguarda la valutazione della capacità di carico nelle destinazioni turistiche, scelte in quanto la relazione con le risorse ambientali è biunivoca: da una parte rappresentano elementi di attrattività, dall’altra subiscono forti pressioni in termini di consumo e degrado. Partendo dal presupposto che ogni forma di utilizzo umano dell’ambiente naturale genera inevitabilmente dei cambiamenti nell’ambiente stesso, la valutazione della capacità di carico si pone come obiettivo la misura della soglia oltre la quale il cambiamento generato da un’attività o da una somma di attività diventa inaccettabile. La metodologia sviluppata analizza separatamente i principali comparti ed aspetti ambientali legati ai consumi connessi a residenti, operatori turistici e turisti al fine di sviluppare un modello di valutazione della situazione attuale e degli scenari futuri riferiti alla disponibilità delle risorse. Obiettivo finale è un sistema di supporto alle decisioni che integri le valutazioni relative alla capacità di carico fisica, correlata alle risorse, con la valutazione della capacità gestionale in merito ai servizi pubblici e ambientali (fornitura di acqua potabile, gestione dei rifiuti, disponibilità di infrastrutture, ecc). Verrà presentato il caso di due applicazioni della metodologia in un contesto montano e in uno rurale in regione Lombardia. 129 XIX Congresso S.It.E. La fauna ittica aliena nei laghi del Trentino Ciutti Francesca1, Beltrami Maria Elena1, Pinamonti Vigilio2, Cappelletti Cristina1 1
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Fondazione Edmund Mach, Centro Trasferimento Tecnologico, S. Michele all’Adige (TN) Fondazione Edmund Mach, Centro Ricerca Innovazione, S. Michele all’Adige (TN) Negli ultimi decenni, a livello globale, si è assistito all’introduzione negli ambienti acquatici di numerose specie aliene che possono avere un carattere di invasività, cioè essere capaci di una acclimatazione immediata negli ambienti recettori e di diventare numericamente ed ecologicamente dominanti. L’insediamento di tali specie può arrivare a minacciare lo sviluppo delle popolazioni e comunità indigene, con conseguenze legate alla modificazione degli equilibri trofici tipici degli ambienti recettori. Esiste un largo consenso all’ipotesi che l’introduzione di specie legata ad attività umane al di fuori del loro areale di distribuzione sia una delle principali minacce per la biodiversità e la seconda causa di estinzione di specie animali. Per quanto riguarda la fauna ittica in Italia, delle 82 specie attualmente presenti ben 38 sono alloctone (46,3%). Nell’ambito dell’incarico svolto per il Servizio Foreste e Fauna della Provincia Autonoma di Trento per l’aggiornamento della Carta Ittica provinciale, dal 2001 al 2008 sono stati effettuati censimenti ittici in 53 laghi trentini. Vengono in questa sede riportati i risultati relativi alla presenza e distribuzione delle specie aliene. Il 35,3% delle specie ittiche censite risulta essere alloctona e solamente 10 laghi hanno comunità ittiche composte unicamente da specie autoctone. La situazione appare particolarmente critica per alcuni degli ambienti indagati, ove l’abbondanza relativa di esemplari appartenenti a specie aliene raggiunge il 65% delle catture, come nel caso del Lago di S. Giustina. Soil activity and microbial growth in agricultural areas of southern Italy under intensive farming D’Ascoli Rosaria1, Rao Maria Antonietta2, Gianfreda Liliana2, Scotti Riccardo2, Marzaioli Rossana1, Rutigliano Flora Angela1 1
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Department of Environmental Sciences, Second University of Naples, Caserta Department of Soil, Plant, Environmental and Animal Production Sciences, University of Naples Federico II Intensive farming, aiming at increasing crop productivity, is founded on the agricultural practice of monoculture and the large use of machinery, pesticides and chemical fertilizers, as well as greenhouses (e.g. intensive horticulture). These activities can cause changes in soil quality principally because of the progressive reduction in soil organic matter, that affects, in turn, soil microbial community. Aim of this study was to assess the impact of intensive farming, under greenhouses, on some biological and biochemical properties of soil that are sensitive indicators of activity and growth of soil microbial community. In particular, soil samples were collected in five areas, differing for physical and chemical properties of soil, within the Sele river plane, and in one area within the Sarno river plane (twenty‐five farms in all), with the aid of a regional soil map. All the chosen farms used only mineral fertilizers and no organic amendments. Moreover, for each sampling area, control soils, from orchards or uncultivated plots, were selected. Sampled soils were analyzed for total microbial biomass C, fungal mycelium, soil respiration and some enzyme activities (i.e. phosphatase, β‐glucosidase, urease), as well as for soil organic carbon content. Results showed, generally, a reduction in soil microbial growth and activity under intensive farming, compared to control, even if it has to be underlined that a great variability among farms was found. Aspects of Acceptance in the Stelvio National Park Leitinger Georg1,2, Bottarin Roberta1, Tappeiner Gottfried3, Walde Janette4, Tappeiner Ulrike1,2 1
Institute for Alpine Environment, European Academy Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria 3
Department of Economic Theory, Economic Policy and Economic History, University of Innsbruck, Austria 4
Department of Statistics, University of Innsbruck, Austria 2
Several studies confirm the finding that nature conservation can not be successful without the involvement of the local population. Our study was conducted within the Stelvio National Park, which is due to its history and the very complex landscape with high human influence and wide altitude range predestined for an acceptance study. Additionally, the population within the Park partly belongs to the Italian and the German speaking ethnic group and the park area covers three Italian regions, each with its own past and cultural history. In 2001, a representative survey of about 1000 residents of the National Park has been carried out in face‐to‐face interviews, and acceptance has been evaluated considering ecological aspects (attitude towards natural resources and conservation), social aspects (effects of the National Park on various groups of people and land use, relevance of and satisfaction with the Park authorities), as well as political and 130 XIX Congresso S.It.E. economical aspects (management of protected areas, clash of economic and ecological interest). Only 5.6% of the interviewees were against the Stelvio National Park, but we determined restricted support among 40% of the interviewees. By discriminant analysis, we elaborated the significant influence factors, which led to restriction of the protected area. Our results of the discriminant analysis infer the importance of personal and general welfare. In 2009, a further survey is planned to evaluate changes of the attitude within the population resulting from the planning process of park zoning. The division into three parts with different levels of protection should consider the need of the locals as well as help to clear up major concerns against the national park, such as hunting. Hence, first preliminary trends of the latest survey resulting from pretest interviews are presented as well. Trend of Cyanobacteria Blooms in Trasimeno Lake (1992­2007) Padula Rosalba, Cingolani Linda Department of Perugia, Environmental Protection Agency, Perugia The work objectives was to check the evolution of the blue‐green algae communities; to assure the surveillance of toxic species; to find out the probable causes of algal blooms; to suggest practicable solutions. The results showed that from 1992 the algae blooms regarded overall cyanobacteria producers of toxicants and cancerogenic substances between July and November. The level of Microcistine‐LR in the water captated for drinking use, never passed the tolerable limit (by ingestion < 1 mg/l – OMS 2004). Nevertheless, little amount of Microcistina‐LR were often found in reservoir waters (conc. max 0,21 mg/l). During 2004‐2005 concentration of chlorophylle “a” presented a significant increase. Such increases of chlorophylle “a” were observed specially during summer. The composition of cyanobacteria community presented several changes during the years. In 1990 the observed algal community were mainly compound of Phormidium spp and Oscillatoria tenuis, while the species recently observed were Cylindrospermopsis raciborskii and Planktothrix agardhii. The growth of Cylindrospermopsis raciborskii resulted specially significant in 2004 and 2005, particularly in the areas of Fosso Macerone, Rio Pescia, Fosso Paganico and the lake central zone, where algal explosion presented high concentrations even in depth. The anthropic pressures consisted in the increase of population, factories, industrial and agricultural activities. In conclusion our proposals for avoiding population risks are: interruption of water supply from Trasimeno lake for drinking purposes; to put out of the lake the treatment plant effluents; to use civil sewage for irrigation; promotion of innovative composting system without emission of effluents; application of the Agricultural Good Practice Code; proper monitoring about the conditions of the lake ecosystems. Risposta fotosintetica di alcune specie macroalgali in ambiente acidificato Porzio Lucia1,2, Lorenti Maurizio1, Arena Carmen2, Buia Maria Cristina1 1
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Stazione Zoologica Anton Dohrn, Napoli Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale, Università di Napoli Federico II A causa delle continue emissioni di biossido di carbonio nell’atmosfera, è stata stimata per il 2100 una diminuzione di 0,5 unità del pH della superficie oceanica. Ad oggi sono stati effettuati esperimenti in laboratorio per valutare gli effetti a breve termine dell’acidificazione su alcuni organismi chiave. La presenza di un sito nell’isola di Ischia (Napoli), dove l’emissione naturale di CO2 determina un gradiente di pH da 8,1 a circa 6,7, è da considerarsi come un laboratorio naturale in cui studiare le risposte a lungo termine nelle comunità bentoniche. Lo studio della componente macroalgale ha evidenziato differenze sia qualitative che quantitative lungo il gradiente di acidificazione nella distribuzione dei diversi taxa. A specie generaliste come Dictyota linearis (Phaeophyceae), presente lungo tutto il gradiente, si contrappongono taxa con una ripartizione più limitata, come Sargassum vulgare (Phaeophyceae), presente solo nella zona più acidificata, e Jania rubens (Corallinaceae), presente esclusivamente a pH normale. Da dati preliminari, ottenuti in laboratorio, si evince che le tre specie sono caratterizzate da una diversa capacità di utilizzare la radiazione luminosa assorbita nei processi fotochimici e da una differente ripartizione di tale energia nei processi non‐fotochimici. Le prestazioni fotosintetiche di queste specie target e la loro risposta fotochimica allo stress indotto dalla variazione di pH sono in corso di valutazione mediante esperimenti in situ ed in laboratorio. 131 XIX Congresso S.It.E. Monitorare la sostenibilità nei comuni dell’Alto Adige Schirpke Uta1, Bottarin Roberta1, Tappeiner Ulrike1,2 1
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Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Istituto di ecologia, Università di Innsbruck, Austria L’importanza dello sviluppo sostenibile è stata riconosciuta dalla politica, dall’economia e dall’ambiente in modo esplicito dal 1992, durante la Conferenza delle Nazioni Unite per l’Ambiente e lo Sviluppo. Per poter definire sostenibile uno sviluppo sono necessari criteri di valutazione e strumenti di misura per poterlo analizzare. L’Accademia Europea di Bolzano (EURAC) e l’Istituto di ricerca economica della Camera di commercio di Bolzano (IRE) hanno sviluppato un set di indicatori a livello comunale che risponde alle richieste specifiche delle regioni montane e allo stesso tempo rimane legato al contesto nazionale ed internazionale. Spesso le condizioni e i problemi variano notevolmente da un comune all’altro. Per questo motivo sono necessari indicatori locali specifici, con i quali anche la popolazione si può identificare, comprensibili e che si possano aggiornare regolarmente. In questo senso sono stati sviluppati 74 indicatori per 19 settori tematici che coprono vari aspetti importanti dal punto di vista della sostenibilità e che possono essere assegnati ai tre settori della sostenibilità: ambiente, società ed economia. Gli indicatori creano la base per un monitoraggio costante e vengono progressivamente attualizzati, cosa che conferisce allo strumento di anno in anno sempre più importanza e consistenza. È stato creato un portale Internet, nel quale i comuni e tutti gli interessati trovano uno strumento molto efficiente che rende possibile l’impiego in modo efficace degli indicatori di sostenibilità e rappresenta un’ottima base per creare consenso e raggiungere gli obiettivi prefissati. Il portale offre diverse possibilità interattive anche con rappresentazioni grafiche degli indicatori: check di sostenibilità, profili, serie storiche e mappe geografiche. Ciò consente da un lato di analizzare lo sviluppo dei valori degli indicatori di un comune nel corso degli anni, dall’altro di confrontare i singoli valori con la media altoatesina o con altri comuni. Vegetation development and nutrient dynamics in rewetted fens of NE Germany Steffenhagen Peggy1, Schulz Karsten1, Timmermann Tiemo1, Zerbe Stefan2 1
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Institute of Botany and Landscape Ecology, University of Greifswald, Germany Faculty of Science and Technology, Free University of Bolzano Peatland throughout the world has become an important target ecosystem with regard to ecosystem restoration because of its manifold ecosystem services such as providing habitats for threatened species, carbon and nutrient accumulation, water regulation on the landscape level, and recreation in natural environments. Peatland in former times covered large areas, in particular in the lowlands of Central Europe. In north‐east Germany for example, originally fens covered more than 10% of the total land area. Due to the drainage and the intensification of land use in the past decades, these fens strongly degraded and lost their ecological function and related services. In order to restore these ecosystems, a “mire conservation program” was initiated in the federal state Mecklenburg‐Vorpommern (NE Germany) in 2000 which aimed at the reduction of peat mineralization under aerobic conditions and to promote peat accumulation. Thus, positive effects also with regard to climate and climate change are expected. Currently, more than 9.000 hectares of fens have been rewetted by active or passive management. These rewetted fens are characterized by various degrees of inundation. Related to the hydrological system, the newly developed vegetation is dominated by only a few plant species such as Lemna spec., Ceratophyllum demersum, Phragmites australis, Typha latifolia, Glyceria maxima, Carex spec. and Phalaris arundinacea. These plant species build up a mosaic of dominating stands due to the water balance of the site and nutrient availability. In our project, we focus on the following topics: 1) Vegetation of rewetted peatland sites is mapped with the help of high resolution Quickbird satellite data (0,6 m/pixel) by a semi‐automatic classification in order to record the vegetation development after rewetting and to assess nutrient accumulation on the landscape level. 2) Succession trends of the vegetation will be identified, taking the year after rewetting as a starting point and considering the hydrological regime. Consequently, objectives for peatland restoration in similar landscapes of Central Europe can be derived. 3) By analysing the above‐ground biomass, the nutrient availability and the role of the dominant plant species for productivity and nutrient storage will be detected. These data are taken as an input for part 1) to assess biomass and nutrient accumulation on the landscape level. Our study will support further peatland restoration towards target‐orientated and sustainable peatland management. 132 XIX Congresso S.It.E. The Integrated Information System on Water Resources: The Italian Experience from Official Statistics Tersigni Stefano, Ciarallo Marilena Angela, Ramberti Simona, Laganà Antonio, Salvati Luca Istituto Nazionale di Statistica (ISTAT), Progetto Statistiche Ambientali e Sviluppo Sostenibile, Roma Assessing the state of water resources and changes in water availability may be carried out, at various temporal and spatial scales, by either remote sensing/in‐field monitoring strategies or statistical collection of quantitative data from water service/system holders. Statistical surveys on water resources may be census or sampling surveys. In this contribution, we present the Italian experience with water resource statistics provided by the Italian National Institute of Statistics (ISTAT). ISTAT has carried out surveys on water statistics since 1951 with the aim of describing the state of urban water services and water resources in Italy. The survey chronology (1951, 1963, 1975, 1987, 1993, 1999, 2005) allowed to develop an informative basis whose progressive updating depends on new water country/EU directives and increasing information demand from institutional and private stakeholders. After the edition carried out in 1999, contents and production process have been deeply renewed. As the result of a preliminary study conducted by ISTAT, also with the advice of an experts Committee, the survey has become a “system of surveys” composed by seven different sub‐surveys. A new census survey is being carried out in 2009 in order to acquire detailed information on water quantity/use at the municipality scale (data referred to 2008). Four different questionnaires were sent to the water management companies identified by a preliminary survey: each management company received for each typology as many questionnaires as managed plants. The four questionnaires collect information on (i) water abstracted, (ii) water supply systems, (iii) sewerage systems, and (iv) wastewater treatment plants. In every questionnaire, it is required to fill out information on individual managed plants. The new survey is arranged through CAWI (Computer Assisted Web Interviewing) solutions for data capturing. A dedicated web site is prepared to offer respondents technical assistance and (personalised) spreadsheets for easy and rapid reply to data collection. Open source tools were used in order to acquire and load the data received by water management companies. Moreover, the survey benefits of a procedure of data integration from various other statistical sources, including specific regional registers conducted by Environmental Protection Agencies on water quantity/quality and administrative sources from regional administrations and national research institutes (e.g. the National Research Council). Survey results will be available in 2010 through a GIS‐based data warehouse on the institutional web portal from ISTAT (www.acqua.istat.it). Results include several indicators depicting state and changes in water resources in Italy at a very detailed level. A new survey will be scheduled in 2013, thus obtaining a very long time series on water resource data. Carbon fluxes in the apple orchard Zanotelli Damiano1, Montagnani Leonardo1, Ceccon Christian2, Melo George Wellington3, Mimmo Tanja1, Andreotti Carlo1, Scandellari Francesca2, Tagliavini Massimo1 1
Faculty of Science and Technology, Free University of Bolzano Department of Fruit Trees and Woody Plants Sciences, University of Bologna 3
Embrapa, Rio Grande do Sul, Brasil 2
The rising interest for carbon (C) budget on a global scale depends on the effects of the increasing atmospheric carbon dioxide (CO2) on global warming. Natural ecosystems, exploiting the capacity of green plants to absorb CO2, normally accumulate C in the biomass and/or in the soil. Agricultural systems can be either a source or a sink for atmospheric C, depending on the balance between C inputs, through photosynthesis, and losses, through respiration and product removals. This contribution describes a Research Project funded by the “Autonomous Province of Bolzano” where C fluxes are studied at different scales of the apple orchard system. The experimental site is located in the Etsch Valley (South Tyrol), within a large flat area cultivated only with apple trees. Net ecosystem productivity (NEP) and energy balance are studied through the eddy covariance approach. Total soil respiration is measured by automatic soil respiration chambers and its heterotrophic component (Rh) is determined in soil parcels where roots have been excluded. Net primary productivity (NPP) is calculated from NEP and Rh data and by quantifying newly formed aerial and root biomass; root growth and turnover are studied using “minirhizotrones” and digitalized root images. The results of this project will allow to assess indexes of ecological and productive functionality of orchard systems and to estimate atmospheric carbon fixation potential of apple plantings in South Tyrol, where an area of about 18.000 ha is intensively cultivated with this species. 133 XIX Congresso S.It.E. S5. Come apprezzare i "servizi" offerti dagli ecosistemi? Il microcredito come strumento di riqualificazione dei sistemi socio­ecologici Appiotti Federica, Marincioni Fausto, Pusceddu Antonio Dipartimento di Scienze del Mare, Università Politecnica delle Marche, Ancona L’analisi dei sistemi ecologici può essere utile anche per la comprensione dei meccanismi di funzionamento dei sistemi socio‐ecologici. Abbiamo messo a confronto struttura e funzioni del circuito microbico (microbial loop) con la struttura ed il funzionamento di alcuni circuiti economici locali, quali il microcredito. Il processo di “riqualificazione” energetica della materia organica detritale, operata da detritivori e decompositori, è confrontabile con il meccanismo di riqualificazione economico‐sociale che gli istituti micro‐finanziari operano sul tessuto sociale, concedendo piccoli prestiti a soggetti incapaci di entrare nei circuiti economici del macromercato. Come il circuito microbico trasforma il carbonio organico detritale (non vivente) in biomassa microbica e quindi in “nuova energia” per i livelli trofici superiori, il microcredito funge da meccanismo di ridistribuzione della risorsa economica (ripartizione delle risorse limitanti) ad individui o piccoli gruppi socialmente ed economicamente sotto‐utilizzati, accrescendo così la loro efficienza e quella dell’intero sistema. Utilizzando come descrittori della struttura e stabilità degli ecosistemi la connettanza, la ridondanza e la diversità funzionale, sono state identificate ulteriori potenzialità “sistemiche” del microcredito. Aumentando il numero di vie per gli scambi monetari tra individui (paragonabili agli scambi energetici fra i nodi di una rete trofica) e diversificando l’economia locale, mantenendo al contempo un’elevata sostituibilità di beni e servizi, il microcredito aumenta la stabilità socio‐economica della comunità locale riducendone al contempo la vulnerabilità agli eventi estremi. L’analisi comparativa delle funzioni sistemiche di microcredito e circuito microbico evidenzia l’applicabilità del microcredito come strumento chiave per la stabilizzazione preventiva dei sistemi socio‐economici potenzialmente soggetti a disastri naturali. Il Piano Forestale Territoriale di Indirizzo (PFTI): un approccio integrato per considerare i servizi degli ecosistemi nella pianificazione forestale Cantiani Maria Giulia1, Cantiani Paolo2, De Meo Isabella3, Ferretti Fabrizio4 1
Laboratorio di Ecologia, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università di Trento CRA‐SEL, Centro di Ricerca per la selvicoltura, Arezzo 3
CRA‐MPF, Unità di Ricerca per il Monitoraggio e la Pianificazione. Loc. Villazzano, Trento 4
CRA‐SFA, Unità di ricerca per la gestione dei sistemi forestali dell’Appennino 2
Il lavoro illustra un metodo a supporto della pianificazione forestale territoriale e dei relativi processi decisionali, utile a considerare i diversi valori degli ecosistemi analizzati. L’approccio seguito punta ad una gestione integrata, unitaria e partecipata del territorio avendo come oggetto della pianificazione l’ambiente silvo‐pastorale in connessione con le altre componenti paesaggistiche (superfici ad uso agricolo e urbano). Il metodo è integrato con una serie di strumenti fra cui un sistema informativo (ProgettoBosco) finalizzato a definire un livello informativo minimo sufficiente a descrivere ogni superficie forestale e a facilitare il confronto nello spazio (contesti territoriali diversi) e nel tempo delle informazioni fondamentali che riguardano la gestione dei boschi italiani. Il metodo definisce il Piano Forestale Territoriale di Indirizzo (PFTI) ed i relativi contenuti. La finalità del PFTI è analizzare un contesto territoriale in tutte le sue componenti (fisiche, biologiche ed umane) e giungere alla definizione di scenari gestionali alternativi, con la massima armonia possibile tra funzionalità degli ecosistemi, aspettative della società, potenzialità delle risorse. Per validare le scelte colturali operate e “adattare” conseguentemente la gestione assume particolare rilievo l’analisi nel tempo della funzionalità del bosco, prevista dal metodo, tramite protocolli di monitoraggio. In ogni fase della realizzazione del PFTI, assume particolare rilevanza il processo partecipativo sia nell’individuare gli obiettivi di piano sia nell’attuazione degli interventi previsti. Un piano partecipato diviene un reale strumento di sviluppo del territorio aderente alle esigenze delle realtà locali e riduce la possibilità che insorgano situazioni conflittuali 134 XIX Congresso S.It.E. Ricostruzione di un ambiente lagunare (mangrovieto) delle aree costiere tropicali di Veracruz, Messico Menale Bruno, Sibilio Giancarlo, Vallariello Gioacchino Orto Botanico di Napoli, Università degli Studi di Napoli Federico II I mangrovieti rappresentano ecosistemi complessi delle aree costiere e dei delta dei fiumi delle aree tropicali del pianeta. Sono foreste costituite da gruppi di piante non strettamente imparentate tra loro e con diverso habitus, in grado di tollerare la presenza di acqua salmastra, differenti livelli di salinità e suoli regolarmente soggetti al flusso delle maree. I mangrovieti sono localizzati ad una latitudine compresa tra i 32° N ed i 38° S. Il limite superiore ed inferiore dell’areale è determinato dalla temperatura: la media annuale si aggira intorno ai 20°C, l’intervallo termico tra le stagioni non è superiore ai 10°C e le temperature mai inferiori a 5°C. Le precipitazioni ed i differenti livelli di protezione dal moto ondoso e dal vento influenzano l’estensione delle formazioni e la diversità delle specie. Le piogge, agendo sui tassi di sedimentazione, sulla tipologia di substrati sedimentati e sui livelli di nutrienti influenzano la varietà di specie. L’ecosistema di mangrovieto un tempo occupava il 75% delle aree costiere e delle lagune delle aree tropicali; oggi si stima che la superficie si sia ridotta al 25%. Purtroppo il valore economico dei prodotti naturali e dei servizi ecosistemici forniti dalle foreste di mangrovie è sottostimato e, come conseguenza di ciò, le aree occupate dalle mangrovie sono soggette ad una conversione in altre attività produttive: superfici agricole, foreste da legna, saline. La ricostruzione di un mangrovieto nell’Orto Botanico di Napoli vuole fornire un laboratorio didattico per promuovere la conservazione di un ecosistema poco conosciuto e lontano dalla realtà del Mediterraneo. Ci auspichiamo che esso permetterà di affrontare tematiche inerenti la biodiversità, i servizi ed i prodotti eco‐sistemici, senza tralasciare aspetti botanici e adattamenti eco‐fisiologici. La comprensione dell’importanza di queste foreste è la chiave futura per attività ecosostenibili delle popolazioni che occupano le aree costiere tropicali. 135 XIX Congresso S.It.E. S6. Mountain Ecology ­ terrestrial and aquatic ecosystems Diatomee nei siti di riferimento per il monitoraggio di acque correnti in Alto Adige Alber Renate1, Beltrami Maria Elena2, Lösch Birgit1, Cappelletti Cristina2, Ciutti Francesca2 1
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APPA Bolzano, Laboratorio Biologico, Laives (BZ) Fondazione Edmund Mach, Centro Trasferimento Tecnologico, S. Michele all’Adige (TN) La direttiva quadro europea (WFD) prevede di suddividere i corsi d’acqua in tipi fluviali e di individuare per ciascun tipo dei siti di riferimento non antropizzati come confronto per i siti di monitoraggio. In Alto Adige sono stati individuati nove tipi fluviali, distinti per origine, distanza dalla sorgente e perennità. Per gran parte di questi tipi sono stati individuati dei siti di riferimento che sono stati monitorati durante gli anni 2008 e 2009. Oltre al macrozoobenthos e alle macrofite è stato campionato anche il fitobenthos, ossia le diatomee. Le comunità diatomiche osservate sono generalmente dominate dalle specie Achanthidium minutissimum, Encyonema minutum, Diatoma mesodon, Fragilaria arcus, Reimeria sinuata, indicatrici di acque oligotrofiche. Sono state inoltre identificate altre specie meno comuni e tipiche di ambienti acidi, quali Tetracyclus rupestris, Aulacoseira alpigena, Nupela lapidosa. Sono stati calcolati diversi indici di qualità, basati sull’abbondanza relativa delle specie: per motivi geografici si prestano bene metodi italiani ed austriaci come l’indice di eutrofizzazione‐polluzione con diatomee (EPI‐D), l’indice trofico TID e l’indice saprobico SID. In tutti i siti di riferimento l’EPI‐D rilevato è pari a una prima classe di qualità. L’indice TID varia fra situazioni di oligotrofia e mesotrofia, mentre il SID indica ambienti di tipo oligo‐mesosaprobio. Partendo da questi risultati si possono fare confronti con quelli ottenuti negli altri punti della rete di monitoraggio provinciale. Fungal fairy rings enhance species diversity of species­rich grassland Allegrezza Marina1, Mingo Antonio2, Bonanomi Giuliano2 1
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Dipartimento di Scienze Ambientali e delle Produzioni Vegetali, Facoltà di Agraria, Università Politecnica delle Marche, Ancona Dipartimento di Arboricoltura, Botanica e Patologia Vegetale, Università di Napoli Federico II, Italia, Portici (NA) Semi‐natural calcareous grasslands are of great interest in conservation because of their high species richness, but the mechanisms that allow species coexistence in these systems are still poorly understood. Specifically, the role of soil heterogeneity induced by fairy rings soilborne fungi in maintaining species diversity is neglected. These fungi, mainly belonging to the basidiomycota group, tend to grow belowground in a regular fashion and produce the so called fairy rings. In this work we experimentally investigated: i.) the changes of vegetation composition in relation to the spatial development of the fungal ring and, ii.) the impact of the fungus‐soil feedback on growth of four coexisting herbaceous species. Vegetation composition was found to change strongly in response to the development of the fairy rings. For instance, perennial grasses were totally replaced by annual grasses and forbs after the “passage” of the fungal front. The soil bioassay showed a species‐specific response of the four species tested to the fungal‐soil feedback. Our results provided robust evidence that fairy ring fungi, by creating soil heterogeneity, are a key factor to allow species coexistence and thus fostering plant diversity in species‐rich grasslands. Estimation of the impacts of climate change on ecohydrological processes in a dry Alpine region: Numerical Modeling Bertoldi Giacomo1, Della Chiesa Stefano1, Niedrist Georg1, Rist Armin1, Tasser Erich1, Tappeiner Ulrike1,2 1
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Institute for Alpine Environment, European Academy Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria The project Climate Change in South Tyrol aims to study the effects of climate change (CC) in a dry Alpine region, using an innovative multidisciplinary approach combining modeling and experimental activities. Regional climate scenarios predict a temperature increase and a summer precipitation decrease for the Alps. This will likely lead to drier conditions, especially during the vegetation period. As this evolution will be more problematic in already dry regions, the inner Alpine continental Mazia Valley (South Tyrol, Italy) was chosen to study the effects of CC on mountain ecosystems. As initial case study, the extreme 2002‐2003 water year was selected to simulate at catchment scale a retrospective water balance, using the hydrological model GEOtop. The spatial and temporal dynamics of soil moisture, evapotranspiration, snow cover are analyzed, considering the interplay between land use intensity, catchment morphology and runoff production. 136 XIX Congresso S.It.E. Starting this summer, stream flow, soil moisture, biomass production, and snow accumulation observations, including remote sensing data, were collected in the experimental plots and in the micrometeorological stations, installed over the whole catchment. The use of different types of data will permit a multi‐scale validation of the model, in order to close the water balance and accurately estimate the evapotranspiration of the different ecosystems both at the plot and at the catchment scale. A preliminary analysis of the first results is presented. The next step will include the coupling of a dynamic vegetation model in the hydrological model, in order to simulate leaf area index (LAI) and biomass production for the grassland areas for different possible climatic scenarios. The results of this study will help to evaluate the problem of increasing water scarcity in mountain region due to CC and build thus a valuable base for appropriate adaptation strategies. Popolamento macro­zoobentonico profondo dei tre principali laghi artificiali della Provincia Autonoma di Bolzano Bocchi Nadia1, Thaler Bertha2, Tait Danilo2, Fano Elisa Anna1, Dal Bello Luca1 1
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Dipartimento di Biologia ed Evoluzione, Università di Ferrara Laboratorio Biologico dell’Agenzia Provinciale per la Protezione dell'Ambiente (A.P.P.A.) di Bolzano I bacini di confisca a gestione idroelettrica, realizzati mediante lo sbarramento attraverso una vallata di un tratto fluviale, sono sistemi tipici di regioni montane, quali l’Alto Adige. Questi serbatoi costituiscono la riserva di sistemi idrologici di tipo alpino, che per le loro peculiarità risultano caratterizzati da alte cadute, portate abbondanti e una disomogeneità per quanto concerne la disponibilità idrica nel corso dell’anno. La forzante antropica, legata alla gestione idroelettrica dell’invaso, viene esercitata su tutte le componenti dell’ecosistema con profonde modificazioni, rendendo questi ambienti più plastici di un lago naturale. Lo studio nasce nell’ambito della ormai consolidata collaborazione tra il Laboratorio di Ecologia delle acque dolci del Dipartimento di Biologia ed Evoluzione dell’Università di Ferrara e il Laboratorio Biologico dell’Agenzia Provinciale per la Protezione dell'Ambiente di Bolzano e si inserisce all’interno del più ampio progetto B.A.S.E. BZ (2008 – 2010), che vede la partecipazione attiva dei gestori degli impianti (Ae‐Ew, Enel, Seledison). Si è voluto aumentare le conoscenze limnologiche dei tre principali invasi artificiali ad utenza idroelettrica della provincia di Bolzano, indagando la varietà e la distribuzione spazio‐temporale della comunità macro‐zoobentonica di fondo. Le stagionali e considerevoli variazioni di livello e la generale omogeneità dei microambienti litorali sono i principali fattori che definiscono la colonizzazione e la maggior monotonia tassonomica della fauna bentonica. Il macro‐
zoobenthos profondo dei tre invasi risulta dominato da chironomidi (tra cui Procladius e Cryptotendipes) ed oligocheti, con una sporadica presenza di bivalvi, ritrovabili nei laghi di Resia e Zoccolo. La distribuzione spaziale del macro‐
zoobenthos risulta condizionata dalla deposizione dei materiali organici alloctoni e dalle aree a più intensa sedimentazione del particolato autoctono (fito‐ e zooplancton). Rotiferi di un lago del Nepal himalayano: confronto tra la comunità attuale e la riserva biotica custodita nel sedimento (banca delle uova) Bovio Sara1,2, Manca Marina1, Guilizzoni Piero1 1
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CNR Istituto per lo Studio degli Ecosistemi, Verbania Unità di ricerca – Evk CNR, Bergamo Laghi di ambienti remoti e di alta montagna ospitano popolazioni di specie endemiche di rotiferi in grado di sopravvivere a condizioni ambientali estreme mediante specifiche strategie vitali, quali la produzione di stadi duraturi a sviluppo ritardato. Conservate nei sedimenti, queste uova rappresentano un potenziale per lo sviluppo stagionale della popolazione e una fonte di reclutamento di individui alla vita attiva in tempi anche abbastanza lunghi. In questi ambienti d’alta quota, ove l’abbondanza di specie è bassa e le possibilità d’immigrazione sono trascurabili, il ruolo della banca delle uova come riserva biotica locale sembra essenziale per tamponare il rischio di perdita di biodiversità. In questo lavoro si riportano i risultati di uno studio nel quale la comunità attuale di un piccolo lago himalayano (Lago 70) è stata confrontata con quella rappresentata in forma potenziale dagli stadi duraturi conservati in una carota di sedimento. Le modificazioni nella banca delle uova lungo circa 2000 anni sono state messe in relazione con diverse variabili ambientali, ricostruite attraverso analisi dei sedimenti lacustri. Il 70% delle uova rinvenute nei primi due centimetri di sedimento sono risultate ancora fertili. Diversamente da quanto osservato per i cladoceri, il rischio di perdita di taxa endemici dalla comunità a rotiferi di questi ambienti remoti sembra possa essere tamponato dalla riserva locale custodita nel sedimento. 137 XIX Congresso S.It.E. Biodiversità delle comunità di coleotteri carabidi nei siti forestali del Settore Trentino del Parco Nazionale dello Stelvio Gobbi Mauro1, Bragalanti Natalia2, Lencioni Valeria1 1
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Museo Tridentino di Scienze Naturali, Sezione di Zoologia degli Invertebrati, Trento Parco Nazionale dello Stelvio, Comitato di Gestione per la Provincia Autonoma di Trento, Cogolo di Peio (TN) Le foreste, insieme ai pascoli e i prati sono tra i principali elementi del paesaggio alpino. Gli effetti della gestione di questi habitat sulla fauna invertebrata, che rappresenta la maggiore componente della biodiversità animale, non sono ancora ben noti. In questo contesto si inserisce la ricerca triennale che, a partire dal 2008, il Museo Tridentino di Scienze Naturali (MTSN) sta svolgendo nell’ambito del “Programma Monitoraggio Biodiversità” nel Settore Trentino del Parco Nazionale dello Stelvio (PNS). Lo scopo generale è quello di implementare le conoscenze sulla ricchezza e distribuzione dell’entomofauna in relazione alle esigenze di conservazione e gestione degli habitat forestali e prativi presenti nel Parco. Quali indicatori di qualità ambientale sono stati scelti i Coleotteri Carabidi. Gli habitat individuati per il campionamento sono: laricete, larici‐cembrete, peccete, ontanete, boschi misti di latifoglie, zone umide, praterie, pascoli, prati da sfalcio, incolti erbacei e macereti. Le valli nelle quali sono concentrate le raccolte sono la Val di Peio e la Val di Rabbi per un totale di 21 stazioni di campionamento. Nell’estate 2008 (luglio‐ottobre) sono state indagate 6 stazioni forestali (lariceta, larice‐
cembreta, pecceta montana e altimontana, bosco misto di latifoglie e ontaneta) per un totale di 90 trappole a caduta. Il materiale raccolto è in corso di smistamento fino a livello di famiglia (di specie per i Carabidi). Allo stato attuale sono state smistate 28 famiglie di artropodi. L’influenza della tipologia di bosco e della sua gestione sulla ricchezza di specie e gli adattamenti morfo‐funzionali (morfologia alare e dieta) dei Carabidi verrà testato con l’obiettivo di fornire elementi utili alla gestione dei boschi stessi e individuare specie di interesse conservazionistico. Condizioni di riferimento e validazione biologica dei tipi fluviali per la WFD in Alto Adige Lösch Birgit1, Alber Renate1, Erba Stefania2, Demartini Daniele2, Buffagni Andrea2, Kiebacher Thomas2 1
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APPA Bolzano, Laboratorio Biologico, Laives CNR‐IRSA. Istituto di ricerca sulle Acque IRSA, Brugherio (MI) Molti paesi europei stanno al momento adeguando i propri sistemi di valutazione dello stato ecologico in modo da soddisfare la Direttiva Quadro sulle Acque (EC/2000/60: WFD). I requisiti necessari per tali sistemi riguardano tra gli altri la definizione dei tipi fluviali, da riconoscere secondo l’approccio ufficiale italiano, e l’identificazione di siti di riferimento specifici per ogni tipo individuato. L’Alto Adige ha da tempo avviato il processo di implementazione di tale Direttiva ed ha già portato a termine alcuni dei passaggi fondamentali quali, appunto, la definizione di tipi fluviali e la scelta dei siti di riferimento. Parallelamente, l’Alto Adige ha anche effettuato la raccolta di dati biologici da numerosi siti di riferimento secondo metodi di campionamento conformi alla WFD. Obiettivo del presente contributo è validare i diversi tipi fluviali individuati su base abiotica analizzando le comunità degli invertebrati bentonici presenti nei siti di riferimento. A tal proposito verranno presentati i risultati relativi ad analisi multivariate dedicate, tra cui l’analisi TWINSPAN. Verranno inoltre riassunte e presentate le caratteristiche secondo le quali è stato possibile arrivare alla selezione di un pool di siti di riferimento. Factors affecting the trophic state of Mediterranean low mountain ponds Mari Elena1, Renzi Monia1,2, Santi Elisa2, Lobianco Arianna2, Maccherini Simona2, Focardi Silvano E.1,2 1
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Research Centre in Lagoon ecology, fishery and aquaculture (Ecolab) Polo Universitario Grossetano, University of Siena, Orbetello (GR) Department of Environmental Sciences “G.Sarfatti”, University of Siena Ponds are considered worldwide important freshwater habitat for biodiversity conservation, they also provide important human services such as water supplies for domestic livestock. The creation of new wetlands is the common practice adopted to face the progressive disappearance of water bodies recorded in European countries. Despite their importance, few researches were performed on the quality of this new habitat concerning factors that influence water trophic state. In this study we evaluated 12 artificial Mediterranean low mountain ponds (Southern Tuscany, Central Italy) with the aim to assess the reciprocal effects on the trophic state caused by two factors: vegetation coverage and livestock utilization. From July 2006 to August 2007 we collected on a seasonal basis samples to determine the principal water variables (macronutrients and primary productivity indicators). Trophic state levels were calculated using some of the 138 XIX Congresso S.It.E. most common freshwater indices proposed by the literature; on a multivariate statistical basis, obtained results were related to considered factors. Results showed that the trophic state of the investigated ponds was heterogeneous (ranging from oligotrophic to hypertrophic) and dependent from the index considered. Both factors were significantly correlated with water variables. In particular vegetation coverage affecting principally water nitrogen compounds concentrations. Indici di struttura ed accrescimento standard per la trota fario Salmo (trutta) trutta L. in Italia Centrale Pedicillo Giovanni1, Carosi Antonella2, Ghetti Lucia3, Lorenzoni Massimo1 1
Dipartimento di Biologia Cellulare e Ambientale, Università di Perugia Provincia di Terni, Servizio Programmazione Ittico‐Faunistica, Terni 3
Regione dell’Umbria, Servizio Programmazione Forestale, Faunistico‐venatoria ed Economia Montana 2
Nello studio delle popolazioni ittiche una varietà di indici sono stati sviluppati per fornire indicazioni sullo stato di benessere dei pesci, sulla struttura delle popolazioni ittiche e sui loro tassi di accrescimento. Tuttavia lo sviluppo di indici che permettono di confrontare gli accrescimenti di diverse popolazioni ittiche è solo agli inizi. Quando si utilizzano degli indici comparativi per valutare il tasso di accrescimento di una popolazione sono richiesti dei valori di riferimento. Lo scopo di questa ricerca è fornire un modello standard di accrescimento in lunghezza che possa servire come riferimento per le popolazioni dell’Italia centrale di trota fario Salmo (trutta) trutta. Tale modello è stato elaborato utilizzando le curve di accrescimento teorico in lunghezza, sviluppate secondo il modello di von Bertalanffy, appartenenti a 122 popolazioni di trota fario della porzione umbra del bacino del fiume Tevere. L’RSD (Relative Stock Density) ed il PSD (Proportional Stock Density) sono dei descrittori numerici, basati sulle frequenze delle lunghezze, largamente applicati alle popolazioni ittiche nordamericane di interesse alieutico per definire la qualità della loro struttura per età. Per le popolazioni italiane di trota fario, allo stato attuale, non esistono in letteratura le soglie che definiscono le categorie di lunghezza che servono a calcolare tali indici. Le lunghezze proposte per le diverse categorie sono: 15 cm (Stock), 25 cm (Quality), 29 (Preferred), 32 (Memorable) e 36 cm (Trophy). Estimation of the impacts of climate change on ecohydrological processes in a dry Alpine region: Measuring concept Rist Armin1, Niedrist Georg1, Della Chiesa Stefano1, Bertoldi Giacomo1, Leitinger Georg1,2, Tasser Erich1, Tappeiner Ulrike1,2 1
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Institute for Alpine Environment, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria The predicted temperature increase and summer precipitation decrease related to the expected climate change (CC) will very likely lead to drier conditions in the Alps, especially during the vegetation period. As already dry regions are more sensitive to this evolution, the inner Alpine continental Mazia Valley (South Tyrol, Italy) was chosen to study the ecohydrological response of mountain grassland ecosystems. Three different approaches will be used to investigate this response along an altitudinal transect comprising measuring stations at about 1000 m, 1500 m and 2000 m a.s.l.: (1) long term non‐irrigated, but cultivated plots will be compared to control plots under regionally specific irrigation in order to detect the long term effects of CC up to present, (2) hitherto normally irrigated plots will be sheltered to simulate the cessation of irrigation and the reduction of summer precipitation, (3) hitherto normally irrigated plots will be transplanted from 2000 m to 1500 m and from 1500 m to 1000 m to simulate a temperature increase. The treatments (2) and (3) will be additionally combined. Moreover, the spatial variability in the ecohydrological conditions at the catchment scale will be encompassed by 13 monitoring stations distributed throughout the Mazia Valley. In addition to microclimatological, soil hydrological and vegetation ecological standard parameters, also snow and vegetation height and leaf area index will be recorded as well as the above and below ground water fluxes using a new innovative method. The data will also serve to force, parameterize and validate the ecohydrological model GEOtop presented in this session. The results of this study will help to evaluate the problem of increasing water scarcity in mountain grasslands due to CC and build thus a valuable base for adaptation strategies. This research is part of the interdisciplinary project Climate Change in South Tyrol, financed by the Province of Bolzano. 139 XIX Congresso S.It.E. ‘Atlante delle Alpi’ ­ diversità, cambiamento e sostenibilità Tappeiner Ulrike1,2, Tasser Erich1, Borsdorf Axel3 1
Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Institute of Ecology, University of Innsbruck, Austria 3
Institute of Geography, University of Innsbruck, Austria 2
Le Alpi non sono solo la catena montuosa interamente europea più alta, ma attraversano otto paesi diversi, sono un serbatoio di biodiversità ed un ecosistema complesso. Attualmente, come molte altre zone, sono minacciate dai cambiamenti globali. La globalizzazione ha portato con sé svantaggi di mercato che hanno avuto gravi ripercussioni sociali ed economiche e a loro volta hanno causato cambiamenti nell’uso del territorio. In relazione all’entità del territorio effettivamente disponibile per gli insediamenti, le Alpi sono una delle aree più densamente popolate. L’evoluzione politica e quella del mercato hanno provocato l’abbandono dei versanti e processi di agglomerazione nelle valli. La biodiversità è messa a repentaglio dalla frammentazione del paesaggio e dall’invasione delle aree artificializzate. Anche i cambiamenti climatici contribuiscono a trasformare profondamente la realtà delle Alpi. La vera sfida oggi è proteggere questo paesaggio naturale e antropico dai rischi di degrado di qualsiasi genere. Per raggiungere questo obiettivo è di fondamentale importanza incoraggiare lo sviluppo sostenibile di questo patrimonio culturale e naturale dell’Europa centrale. Fino ad oggi tuttavia non si è potuto disporre di una banca dati trasnazionale. Per questo motivo è nato il primo atlante delle Alpi – con più di 100 carte alpine riguardanti il settore sociale, l’economia e l’ambiente, corredate di chiare spiegazioni ed interpretazioni. Accanto agli indicatori riguardanti i diversi temi (nel settore ambiente ad esempio su uso del suolo, emerobia, diversità e frammentazione del paesaggio, aree protette), altri indicatori aggregati, riguardanti fenomeni e regioni selezionate nell'ambito dello sviluppo sostenibile, completano il quadro. Essi forniscono una solida base a tutti gli interessati dei settori della ricerca, della politica e dell’economia nella soluzione di questioni e decisioni relative a tutto ciò che riguarda la regione alpina. Differenze altitudinali nelle condizioni energetiche in tre specie di Passeriformi, durante la migrazione post­riproduttiva attraverso le Prealpi centrali Tenan Simone1, Pedrini Paolo1, Rizzolli Franco1, Spina Fernando2 1
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Museo Tridentino di Scienze Naturali, Sezione Zoologia dei Vertebrati, Trento Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale, Ozzano dell'Emilia (BO) Molteplici fattori, sia biologici che ambientali, possono condizionare la durata della sosta migratoria e il tasso di ripristino delle riserve energetiche, in particolare in prossimità di una barriera geografica come quella alpina o durante la sua traversata. La quota alla quale sostano gli uccelli può influenzare sia lo stato energetico sia la capacità di accumulo di tali riserve, riflettendosi di conseguenza su velocità, modalità di svolgimento e successo della migrazione. Al fine di valutare l’effetto altitudinale, quale principale caratteristica della barriera alpina rispetto ai migratori in sosta, sono state comparate a livello intra‐specifico le condizioni energetiche, i tassi di variazione oraria della massa corporea e i costi di termoregolazione fra uccelli catturati in siti di bassa e di media‐alta quota. In particolare, sono stati analizzati i dati relativi alle tre specie migratrici trans‐sahariane maggiormente catturate in sette stazioni, nel corso di sei anni d’attività del Progetto Alpi (Codirosso comune Phoenicurus phoenicurus, Luì grosso Phylloscopus trochilus e Balia nera Ficedula hypoleuca). In tutte le specie considerate, sono stati stimati tassi positivi e significativi d'incremento orario della massa corporea a tutte le quote. Inoltre, negli uccelli catturati a media‐alta quota tali tassi sono risultati uguali o superiori rispetto a quelli dei conspecifici a bassa quota. Nei siti a maggior altitudine i migratori sono tuttavia soggetti a costi di termoregolazione notevolmente superiori, che potrebbero limitare in modo significativo la capacità di accumulo delle riserve energetiche e rendere poco vantaggiosa una sosta prolungata. Le disponibilità trofiche in quota, per queste specie generaliste in termini di habitat, potrebbero consentire un veloce ripristino delle riserve energetiche anche nel caso di soste molto brevi. 140 XIX Congresso S.It.E. Progetto di tutela del gambero di fiume in Provincia di Bolzano Thaler Bertha Laboratorio Biologico, APPA Bolzano Il gambero di fiume è, in provincia di Bolzano come in tutta Europa, tra le specie più minacciate d’estinzione. L’unica specie autoctona della provincia, l’Austropotamobius pallipes, in passato molto diffusa, si riscontra oggi in pochissimi siti, il cui numero è in rapida diminuzione. Le cause principali della scomparsa di questa specie sono la progressiva distruzione degli habitat a causa delle opere di sistemazione e regolazione di torrenti e fosse, l’inquinamento da sostanze organiche e tossiche e la peste del gambero, patologia diffusa tramite l’introduzione di specie di gambero aliene. Vista l’allarmante situazione è stato costituito il gruppo di lavoro “Gambero d’acqua dolce” il cui primo passo fu l’avvio, nell’anno 2002, del “Progetto di tutela del gambero di fiume”. Questo progetto mira al mantenimento delle popolazioni autoctone e alla diffusione del gambero in Alto Adige. A questo scopo è stata studiata una serie di provvedimenti, a medio e a lungo termine, in parte già realizzati. Essi comprendono azioni per la sensibilizzazione della popolazione quali una mostra sul gambero, la pubblicazione di un pieghevole e conferenze, e d’altra parte interventi come l’immissione della specie in ambienti acquatici idonei, la protezione, ampliamento e rinaturalizzazione degli habitat rimasti e la creazione di “genpools” atti ad assicurare la sopravvivenza delle singole popolazioni. Il progetto comprende inoltre studi ecologici sul gambero, studi di popolazione e studi genetici, fondamentali per l’efficace attuazione di provvedimenti di tutela di una specie. Studio idrogeobiologico sulle sorgenti in Provincia Autonoma di Bolzano Veneri Antonella, Dessì Giovanna, Stenico Alberta, Thaler Bertha Agenzia provinciale per l’ambiente, Provincia Autonoma di Bolzano ‐ Alto Adige È stato condotto uno studio ecologico su 63 sorgenti altoatesine, di cui 23 naturali e 40 captate ad uso idropotabile, per raccogliere dati su macroinvertebrati, meiofauna e caratteristiche chimico‐fisiche e geologiche, con lo scopo principale di ottenere informazioni di base utilizzabili per la loro protezione, conservazione e gestione. La fauna delle sorgenti è stata campionata in modo semiquantitativo. I risultati hanno evidenziato uno stretto rapporto fra le biocenosi e le diverse tipologie delle sorgenti, il chimismo e la condizione della sorgente (naturale o captata). In totale sono stati individuati 260 taxa fra cui 10 nuovi per l’Italia. Lo studio ha evidenziato per le sorgenti naturali un’alta biodiversità e un numero molto più alto di generi e specie rispetto alle sorgenti captate, in cui si ha un’estrema semplificazione strutturale. La fauna delle sorgenti naturali risulta caratterizzata da insetti, quella delle sorgenti captate da specie sotterranee quali copepodi. In sorgenti captate in maniera non adeguata (non completamente isolate dall’esterno) o in sorgenti in cattivo stato di manutenzione si è riscontrata una fauna simile a quella delle sorgenti naturali. L’analisi della fauna sorgentizia può quindi dare indicazioni sullo stato di isolamento della captazione, fondamentale per garantire lo standard igienico dell’acqua. In una delle sorgenti, dove durante il periodo di studio è stata rinnovata la captazione, è stato possibile un confronto fra i popolamenti di una sorgente captata abbandonata e di una sorgente regolarmente captata. Questo caso studio conferma che il radicale cambiamento della cenosi è dovuto agli interventi di captazione della sorgente stessa. Per permettere la sopravvivenza delle specie sorgentizie è quindi necessario evitare la captazione totale della sorgente naturale lasciando scorrere nel suo ambiente naturale una quantità d’acqua sufficiente a garantire l’integrità della cenosi crenale. La tipizzazione delle acque superficiali nella provincia di Bolzano Vidoni Barbara1, Lösch Birgit² 1
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APPA Bolzano, Ufficio tutela acque, Bolzano APPA Bolzano, Laboratorio Biologico, Laives (BZ) La tipizzazione e l’identificazione dei corpi idrici provinciali è stata effettuata in conformità a quanto previsto dalla Direttiva Europea sulle Acque (WFD 2000/60/CE), adottando sia i criteri nazionali del Decreto Legislativo 152/2006 sia le indicazioni contenute nelle linee guida europee “Common Implementation Strategy for Framework Directive (2000/60/EC)”. La tipizzazione è stata eseguita applicando il Sistema B proposto dalla direttiva quadro, classificando i corpi idrici in tipi sulla base di descrittori geografici, fisico‐chimici, climatici e geologici e utilizzando l’approccio metodologico proposto dal CEMAGREF sul territorio Francese con la ripartizione del territorio italiano in 21 Idro‐
Ecoregioni. Inoltre sono stati applicati ulteriori fattori come la distanza dalla sorgente, la morfologia dell’alveo, la 141 XIX Congresso S.It.E. perennità e persistenza del corso d’acqua e l’origine del corso d’acqua. Complessivamente sul territorio provinciale sono state identificate 9 tipologie relative ai corsi d’acqua e 5 tipologie relative ai bacini lacustri. La classificazione in tipi è stata effettuata per tutti i fiumi con bacino idrografico superiore a 10 km², per i laghi di superficie ≥ 0,2 km2, per gli invasi di superficie ≥ 0,5 km2 e per altri bacini con una particolare rilevanza paesaggistico‐naturalistica. L’identificazione dei singoli corpi idrici invece è stata effettuata considerando che “il corpo idrico” è l’unità coerente all’interno del bacino idrografico, a cui fare riferimento per riportare e accertare la conformità con gli obiettivi ambientali. In tal senso, l’identificazione è avvenuta tenendo conto degli aspetti geografici e idrologici oltre a descrivere con sufficiente accuratezza gli impatti che influiscono sulla qualità, in modo da avere un’unità da classificare e da monitorare nel tempo per verificare l’efficacia delle misure di miglioramento e la conformità rispetto alla direttiva quadro. 142 XIX Congresso S.It.E. GIOVEDÌ 17 SETTEMBRE 2009, ORE 10:40­11:45, SESSIONI 7­12 S7. Reticolo idrografico ed ecosistemi marini Indagine sui cambiamenti spaziali e temporali della comunità macrobentonica legati alla risalita del cuneo salino lungo i rami terminali del delta del Po Bencivelli Silvano1, Pluchinotta Angela2, Fano Elisa Anna2 1
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Provincia di Ferrara, servizio Risorse Idriche e Tutela ambientale Dipartimento di Ecologia ed Evoluzione, Università di Ferrara Lo studio della risalita della salinità marina riveste grande importanza sia in relazione al rischio di utilizzo a fine potabile o irriguo di acque superficiali e di falda salate, sia per la possibilità di causare in ambienti limitati e poco profondi fluttuazioni di parametri importanti a fini gestionali (Antonellini et al.,2008). Per tali motivi, nel 2003 la Provincia di Ferrara, già impegnata dal 1988 nel controllo dell’ecosistema della Sacca di Goro, ha deciso di estendere il monitoraggio del cuneo salino ad alcuni dei rami terminali del sistema deltizio padano (Po di Goro, Po di Volano, Po della Pila, Po di Tolle). Nella campagna effettuata nel 2009, oltre all’analisi di parametri abiotici (mediante sonda multiparametrica), si è campionata anche la comunità macrobentonica (mediante benna di Van Veen) per studiarne cambiamenti spaziali e temporali legati alla risalita dell’onda salina. Complessivamente sono stati rinvenuti 26 taxa. I phyla rappresentati risultano essere Anellida (7 specie), Crustacea (3 specie), Mollusca (2 specie) e Arthropoda (14 specie). L’oligochete Streblospio shrubsolii contribuisce in proporzioni significative a diversificare le stazioni presenti nella fascia di transizione tra acque dolci e salmastre, costituendo l’84% degli individui totali campionati in tali stazioni. Le famiglie Chironomidae ed Elminthidae risultano invece dominare le comunità d’acqua dolce, costituendo mediamente il 45% e il 9% degli individui campionati. Le analisi multivariate (analisi di clustering e MDS) dimostrano differenze significative nella composizione macrobentonica lungo il gradiente di salinità. Grazie ad interventi di risanamento ambientale non si denota un avanzamento longitudinale del cuneo negli anni; la risalita risulta variare invece stagionalmente conformemente alle condizioni idrometriche. La comunità macrobentonica risponde a tale modificazione con una variazione in taxa e in valori di diversità come riscontrato in altri studi (Rundle et al.,1998). Dall’uso del suolo al grado di naturalità dei bacini idrografici Bottarin Roberta, Schirpke Uta Istituto per l’Ambiente Alpino, Accademia Europea di Bolzano (EURAC) Per applicare il poco chiaro significato di "naturale" e "naturalità" e di "intensità dell'influenza umana" ad un bacino idrografico sono stati adottati i criteri guida per una classificazione dei gradi di "naturalità" (emerobia), proposti dal Prof. Grabherr in un progetto di ricerca dell'Università di Vienna (1997). Kovarik (1990), secondo cui l'emerobia "è la misura dell'influsso culturale dell'uomo sull'ecosistema", ha introdotto l’indice di emerobia applicato in ambito prettamente vegetazionale. Questo inquadramento sostanzialmente botanico è stato integrato da dati bibliografici che hanno permesso di attribuire un valore di emerobia alle varie categorie dell’uso del suolo. Le superfici di 50 bacini idrografici dislocati in Alto Adige sono state intersecate con la carta dell’uso del suolo provinciale. Associando alle diverse tipologie dell’uso del suolo i valori di emerobia è stato poi possibile classificare i bacini imbriferi attribuendo loro vari gradi di naturalità. Un confronto fra i livelli altitudinali mostra per esempio come i bacini idrografici molto modificati hanno estese parti nel fondovalle, mentre quelli con buone caratteristiche di naturalità sono dislocati ad altitudini maggiori. La classificazione "naturale" / "non naturale" non deve essere in alcun modo coercitiva, ma in molti casi esprime un'esigenza di miglioramento e l’attribuzione di un valore permette il monitoraggio. Lo studio dell'emerobia può trovare un supporto nell'amministrazione e gestione dei bacini imbriferi. Il grado di emerobia è prezioso nelle applicazioni, in particolare nelle carte di impatto e nei piani territoriali e nell’ambito dell’ecologia di conservazione, in quanto permette di evidenziare le aree a maggiore naturalità. Non si deve dimenticare, però, che i positivi cambiamenti del grado di naturalità in un bacino idrografico hanno luogo e possono essere definiti tali solo in tempi lunghi. 143 XIX Congresso S.It.E. Impatto dell’hydropeaking sull’ambiente iporreico Bruno M. Cristina, Silveri Luana, Maiolini Bruno, Carolli Mauro Fondazione E. Mach, Centro Ricerca e Innovazione IASMA, Area Ambiente. S. Michele all’Adige (TN) L'impatto degli eventi di hydropeaking ripetuti giornalmente sull'ambiente iporreico è stato studiato nell'alto corso del torrente Noce Bianco (Trentino). Sono state selezionate tre stazioni, una a monte e due rispettivamente 0,25 e 6 km a valle di un impianto idroelettrico a caduta che, quando operativo, crea aumenti di portata 7x. Gli invertebrati iporreici sono stati raccolti filtrando 10 L di acqua iporreica raccolta con una pompa Bou‐Rouch mensilmente da settembre 2006 a settembre 2008, identificati e classificati secondo il loro livello di specializzazione alla vita in ambiente sotterraneo. La diversità e l'abbondanza della fauna iporreica sono più basse nelle stazioni impattate, gli effetti sono più rilevanti sugli invertebrati stigobi, ovvero esclusivi dell'ambiente iporreico, che erano significativamente meno abbondanti nei siti impattati, mentre gli invertebrati stigosseni (ovvero bentonici, occasionalmente rinvenuti nell'iporreico) aumentavano esponenzialmente. Le cause di tale pattern faunistico sono le alterazioni fisico‐chimiche dell'habitat imposte dalla ripetizione degli eventi di hydropeaking: l'intasamento degli interstizi dovuto alla scomparsa delle piene indotta dalla regimazione idroelettrica riduce lo spazio disponibile per organismi interstiziali; le alterazioni termiche dovute al rilascio di acque da serbatoi posti ad alta quota si propagano nell'iporreico con effetti negativi sui taxa stigobi che sono tipicamente adattati a temperature più basse e più costanti di quelle superficiali. Alcuni taxa bentonici usano l'ambiente iporreico come rifugio per evitare il drift catastrofico indotto dai bruschi aumenti di portata. Caratterizzazione della dieta di Agonostomus monticola (Pisces, Mugilidae) nel Rio Cangrejal, Honduras Cammarata Massimo, Bo Tiziano, Matamoros Wilfredo, Fenoglio Stefano Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita, Università del Piemonte Orientale, Alessandria Lo scopo di questo lavoro è stato caratterizzare la dieta di Agonostomus monticola, un Mugilide di notevole importanza alieutica, tipico del versante caraibico della regione Centroamericana, il cui regime trofico è ancora in gran parte sconosciuto. Sono stati analizzati in totale i contenuti stomacali di 98 individui di questa specie, provenienti dal Rio Cangrejal, un sistema lotico del versante caraibico dell’Honduras. Sette stomaci sono risultati completamente vuoti. Tra gli stomaci contenenti tracce di cibo, solamente il 7,7% conteneva resti di detrito organico grossolano di origine vegetale (semi e frammenti di foglie), mentre ben 84 stomaci presentavano al loro interno resti animali. Dall’analisi complessiva dei dati, è emerso che la dieta di questo Mugilide è principalmente carnivora, anzi per la precisione insettivora. A. monticola preda un grande numero di esapodi acquatici, con una marcata preferenza per alcuni gruppi quali i Ditteri Chironomidi, seguiti dai Ditteri Psychodidae Horaiellinae, dai Tricotteri Hydropsychidae e Ecnomidae. Nel lavoro vengono presentate alcune ipotesi per spiegare questa preferenza trofica. Occasionalmente, questa specie preda anche organismi di maggiori dimensioni, quali Crostacei Decapodi e altri pesci: in numerosi stomaci sono stati rinvenuti avannotti e squame di Ciclidi. Particolarmente interessante è inoltre il fatto che questo pesce sembra predare lungo tutta la colonna d’acqua, in quanto oltre a prede tipicamente bentoniche sono stati rinvenuti negli stomaci numerosi organismi terrestri, probabilmente caduti nel fiume e trasportati dalla corrente. In particolare, le formiche costituiscono un tipo di preda particolarmente presente. Aumentare le conoscenze relative alla dieta di questa specie è importante, in quanto permette di tratteggiare meglio le reti trofiche e le dinamiche ecologiche di un ambiente tanto interessante quanto minacciato dal rapido sviluppo economico e demografico dell’area. Calcolo su base biologica del deflusso minimo vitale. Il caso del Fiume Taro (Provincia di Parma) Chiussi Sara, Bodini Antonio, Bondavalli Cristina Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Parma La sempre più pressante richiesta di concessioni idriche pone seri problemi alla gestione dei corsi d’acqua, la cui integrità passa attraverso il mantenimento di buone condizioni garantendo il rispetto del Deflusso Minimo Vitale. Tuttavia la stima di questo parametro spesso non tiene conto delle specifiche caratteristiche ecologiche dei corsi d’acqua, risultando troppo generale e, di conseguenza, poco funzionale agli scopi per i quali è stato concepito. In questo lavoro, che riporta i principali risultati di uno studio avente ad oggetto il Fiume Taro (provincia di Parma), viene presentata una procedura per il calcolo del DMV a partire dall’applicazione della metodologia IFIM. Essa ha consentito di calibrare il calcolo di questo 144 XIX Congresso S.It.E. parametro a partire dalle caratteristiche specifiche (idrauliche ed ecologiche) del corso d’acqua in esame, valutando gli effetti delle modificazioni del deflusso rispetto alle esigenze di alcune specie ittiche di interesse conservazionistico presenti in Taro: lasca (Chondrostoma genei), vairone (Leuciscus souffia), barbo (Barbus plebejus). Combinando le informazioni relative a caratteristiche geomorfologiche, idrauliche e biologiche entro il software EVHA è stato possibile ridefinire operativamente il concetto di DMV distinguendo una Soglia di Criticità, intesa come limite di sopravvivenza, e un Deflusso Vitale in grado di offrire buone condizioni di vita. Sulla base di questi risultati sono state identificate le componenti ittiche più vulnerabili rispetto ai regimi del fiume (lo stadio riproduttivo del barbo) e si è modulato un valore del DMV in funzione del tempo nel periodo di massimo prelievo della risorsa idrica dal fiume, che coincide con i mesi estivi. Le fitocenosi psammofile del litorale settentrionale della Toscana e la loro relazione con i processi di dinamica costiera Ciccarelli Daniela Dipartimento di Biologia, Università di Pisa Il litorale della Toscana settentrionale compreso tra il porto di Viareggio e la foce del fiume Serchio è caratterizzato da un avanzamento della linea di riva di circa 35 metri all’anno (dati 1985‐1997). Il tratto di costa più meridionale posto tra la foce del Serchio e la foce del fiume Arno è dominato, invece, da un processo di erosione del litorale che raggiunge i 20 metri all’anno (dati 1985‐1997). L’intero tratto costiero, lungo circa 20 km ed appartenente alla stessa unità fisiografica, è caratterizzato da formazioni dunali sabbiose di origine olocenica dove si rinvengono le fitocenosi caratteristiche della serie vegetazionale psammofila. Lo scopo del presente lavoro è stato quello di studiare le variazioni nella composizione floristica e nella copertura vegetale delle fitocenosi caratteristiche dell’ambiente di anteduna (foredunes) perché maggiormente influenzate dai processi di dinamica costiera. Si è cercato, inoltre, di verificare se esiste una correlazione fra la presenza e/o abbondanza di alcune specie vegetali ed i processi di progradazione/erosione della linea di costa. Il campionamento è stato effettuato secondo un disegno sperimentale gerarchico suddividendo l’intero tratto costiero in settori da 1 km, ciascuno dei quali a sua volta suddiviso in parcelle da 100 m. In ogni settore selezionato sono stati effettuati 25 rilievi random di 4 mq di area, dove sono state censite tutte le specie vegetali presenti e per ciascuna specie è stata determinata la percentuale di copertura. I dati ottenuti sono stati esaminati mediante un’analisi della varianza per modelli a effetti misti che ha evidenziato interessanti differenze fra i diversi settori. Inoltre, mediante un test di correlazione di Kendall è stato dimostrato che alcune specie vegetali variano significativamente la loro copertura in relazione alla dinamica costiera. Problemi gestionali relativi ad un ambiente fluviale di importanza comunitaria. Il caso del fiume Clitunno Cingolani Linda1, Padula Rosalba1, Todini Barbara2, Lazzerini Giulio3 1
Arpa Umbria Libero professionista, Perugia 3
Libero professionista, Firenze 2
Il fiume Clitunno è uno degli ecosistemi fluviali più interessanti dell’Umbria. La prima parte, circa 3 Km, è stata dichiarata area S.I.C.. Il corso d’acqua trae origine da sorgenti emergenti da rocce carbonatiche alla base della catena montuosa del Serano. L’ambiente sorgivo è stato apprezzato fin dai tempi degli Etruschi e dei Romani a causa della spettacolarità della vegetazione acquatica, fluente nel verso della corrente. La peculiarità del sito, sacro per i Romani, ha indotto nel tempo vari soggetti (privati, enti pubblici e Agenzie per la Protezione Ambientale) a promuovere azioni e comportamenti, non di rado in discordanza a causa dei diversi punti di vista, ma sempre finalizzati alla salvaguardia o al recupero della qualità fluviale. Dopo le azioni effettuate in conformità con l’ultimo progetto presentato di riqualificazione fluviale (dal Consorzio della Bonificazione Umbra nel periodo 2006‐2007) si è ritenuto conveniente verificare, attraverso la consultazione del materiale bibliografico e analisi sul campo, la validità dei lavori effettuati lungo il tratto fluviale S.I.C.. Lo studio, basato essenzialmente sulla caratterizzazione di habitat, dei macroinvertebrati bentonici, della vegetatione acquatica e sopra‐
aquatica, è stato condotto nel periodo 2007‐2008. I risultati dell’indagine hanno mostrato come alcune azioni effettuate sulla base del progetto abbiano causato gravi danni agli ecosistemi acquatici: la piantumazione di essenze vegetali improprie lungo le rive ha favorito la colonizzazione di piante ruderali; la completa palificazione delle sponde ha provocato la distruzione di habitat molto particolari, con la conseguente degradazione delle particolari comunità 145 XIX Congresso S.It.E. bentoniche viventi tra le radici sommerse emergenti (scomparsa del tricottero Bereodes minutus L.). Tuttavia, la causa dei danni più evidenti potrebbe essere attribuita ad una gestione completamente inadeguata assegnata ad un team troppo inesperto, promotore di continui ed indiscriminati tagli di macrofite a partire dalla primavera fino all’autunno inoltrato. Naturalmente tali operazioni portano ad una semplificazione tale degli ecosistemi da ridurre notevolmente la biodiversità dell’ambiente. Valutazione dell'impatto di un piccolo scarico civile su un torrente appenninico incontaminato: parametri biologici, ecotossicologici e chimici Curone Maria Clara1, Fenoglio Stefano1, Bo Tiziano1, Pavese Giuseppina2, Malacarne Giorgio1 1
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DISAV, Università del Piemonte Orientale, Alessandria ARPA Piemonte, Alessandria Negli ultimi anni è notevolmente aumentato il bagaglio di conoscenze relative alle condizioni ecologiche dei nostri fiumi. Tuttavia, le campagne di monitoraggio spesso interessano esclusivamente i corpi idrici maggiori, e le informazioni relative ai piccoli torrenti delle aree collinari e montane sono ancora scarse. L'area dell'Appennino piemontese, con il suo fitto reticolo idrografico, presenta ambienti caratterizzati da elevata qualità e popolati da cenosi macrobentoniche ricche tassonomicamente e ben strutturate dal punto di vista funzionale. Tuttavia, anche se lontani da aree industriali e zone con agricoltura intensiva, numerosi ambienti lotici appenninici sono interessati da piccoli scarichi organici di origine civile, il cui impatto è stato raramente quantificato. Lo scopo di questo lavoro è stato caratterizzare un tratto del torrente Caramagna (AL) in prossimità di un piccolo scarico civile. È stato monitorato il tratto di torrente a monte e a valle dello scarico; inoltre è stato preso in esame un terzo punto a circa 100 metri. Per quanto concerne le analisi ecologiche, la comunità macrobentonica è stata analizzata dal punto di vista strutturale e funzionale. Sono state inoltre realizzate analisi chimiche, ecotossicologiche (Daphnia magna, Vibrio fischeri, Pseudokirchneriella sub capitata) e microbiologiche (Escherichia coli). Il tratto immediatamente a valle dello scarico si presenta estremamente alterato, con un livello 3 per quanto concerne il L.I.M. ed una classe 5 relativamente al S.E.C.A.; in questo punto il carico organico aumenta e compromette lo stato complessivo del torrente. Questa alterazione è particolarmente rilevabile nel periodo estivo, quando la portata del torrente è minore e l’impatto dello scarico più consistente, in quanto alimentato dall’accresciuta presenza abitativa legata all’occupazione di case frequentate esclusivamente nella stagione turistica. Analisi idrochimiche di fontanili in aree soggette ad elevata pressione antropica: considerazioni sul riciclo e la dissipazione dell'azoto nitrico e sull'emissione di gas ad effetto serra Laini Alex1, Bartoli Marco1, Soana Elisa1, Capri Ettore2, Castaldi Simona3, Trevisan Marco2, Viaroli Pierluigi1 1
Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli studi di Parma Istituto di Chimica Agraria e Ambientale, Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza 3
Facoltà di Scienze Ambientali, Seconda Università di Napoli, Caserta 2
L’inquinamento da nitrati degli acquiferi superficiali rappresenta ormai un’emergenza diffusa in vaste aree della Pianura Padana, soprattutto lungo la fascia delle conoidi alluvionali, dove notevole è l’impatto delle attività agro‐zootecniche. Il cammino ambientale dei nitrati e dei loro prodotti di trasformazione può essere rintracciato analizzando le acque delle risorgive di pianura (fontanili), lungo il percorso che va dalla sorgente lungo i canali di deflusso fino al corpo idrico principale. Questa ricerca ha l’obiettivo di studiare le trasformazioni delle forme inorganiche dell’azoto, in particolare di quello nitrico, e l’emissione di protossido d’azoto nelle acque di un numero elevato di fontanili disposti lungo la media pianura tra Lombardia, Piemonte ed Emilia‐Romagna. Per ogni fontanile sono stati prelevati campioni d’acqua e gas nella testa, in corrispondenza della sorgente, e 1 km a valle, in modo da verificare le variazioni delle caratteristiche idrochimiche dell’acqua durante il deflusso superficiale. I campioni sono stati analizzati per determinare le concentrazioni ‐
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di NO 3 , NO2 , NH4 , N2O, O2 e CO2. Le acque dei fontanili studiati possiedono concentrazioni di nitrato che variano dai 5 ai ‐1
20 mg N L , presentano un’elevata saturazione di N2O e CO2 e sono carenti in O2. Le alte concentrazioni di N2O e NO3‐ lasciano presupporre la presenza di denitrificazione diffusa nel sottosuolo, aspetto che sarà oggetto di studio in diverse condizioni idrologiche per individuare i fattori che regolano i processi di trasformazione. I dati fin qui ottenuti saranno analizzati in relazione al carico azotato diffuso, di origine agricola e zootecnica, e rispetto alle sorgenti puntiformi di tipo civile. In tal modo saranno individuate aree in cui sono critici sia l’inquinamento da nitrati che l’emissione del protossido d’azoto, un potente gas clima‐alterante. 146 XIX Congresso S.It.E. The sea­defence function of coastal brackish grasslands and reed beds at the southern Baltic Sea region Lendzion Jasmin1, Möller Iris2, Spencer Tom2, Hayes Adrian2, Zerbe Stefan3 1
Institute of Botany and Landscape Ecology, University of Greifswald, Germany Cambridge Coastal Research Unit, Department of Geography, University of Cambridge, UK 3
Faculty of Science and Technology, Free University of Bolzano 2
Knowledge of the feedback mechanisms between coastal vegetation and wave dissipation is a key factor in understanding the response of coastal habitats of the Baltic Sea to sea level rise and associated changes in incident wave type/energy. Previous studies at macro‐tidal environments have highlighted that wave attenuation over vegetated habitats (e.g. salt marshes) can be significantly greater than over unvegetated intertidal surfaces. However, no study have focused on the sea‐defence function of micro‐tidal habitats of the Baltic sea such as coastal brackish grasslands and reed beds, where irregular inundation by meteorologically driven storm surges dominate over tidal inundation. The present study addresses the need to quantify the wave‐dissipating function of coastal brackish grasslands and reed beds of the southern Baltic Sea. On four cross‐shore transects near the city of Greifswald, Germany, wave measurements were conducted. On each transect, five bottom mounted pressure transmitters were deployed. Besides wave monitoring, we estimated plant species composition, vegetation density, and plant biomass production. We will present results of six month’s wave and vegetation monitoring. Our first results show that there are significant differences between the Baltic shore habitats and those of the US and the UK. As well as quantifying the sea‐defence function of coastal brackish grasslands and reed beds, we will discuss how the ecological functions of those habitats might be maintained, enhanced, or restored in the context of global change. Processi di nitrificazione in laghi con diverso grado di trofia Leoni Barbara1, Ambrosini Roberto2, Garibaldi Letizia1 1
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Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio, Università di Milano Bicocca Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze, Università di Milano Bicocca La letteratura relativa ai processi e ai tassi di nitrificazione negli ambienti acquatici è piuttosto scarsa ed è limitata allo studio di ambienti marini o fluviali. Negli ambienti acquatici la nitrificazione è un passaggio fondamentale del ciclo dell’azoto ed è regolata dai parametri che influenzano la crescita dei batteri ammonio‐ossidanti come temperatura, luce, ossigeno, sali di ammonio e zolfo. Si riportano i risultati preliminari relativi a uno studio volto a valutare i tassi di nitrificazione in ambienti lentici caratterizzati da diverso grado di trofia nel corso di differenti stagioni. Inoltre, è stata analizzata in dettaglio la situazione del lago di Montorfano, un ambiente mesotrofo caratterizzato da elevate concentrazioni di ione ammonio nell’ipolimnio durante il periodo estivo (925 μg N/l a giugno del 2007) e su tutta la colonna d’acqua durante circolazione con 180 μg N/l (dicembre del 2007). La permanenza di alti valori di concentrazione +
NH4 per lungo tempo è tale da far presumere una nitrificazione lenta; i tassi di nitrificazione di questo lago sono stati confrontati con quelli di ambienti con analogo stato trofico. Lo studio è stato effettuato usando dei mesocosmi mantenuti in condizioni controllate in laboratorio. Le acque dei laghi sono state prelevate nell’arco di diverse stagioni ed è stata aggiunta loro una quantità nota di NH4+ (partendo dal cloruro di ammonio NH Cl). Mediante spettrofotometria e cromatografia ionica sono state valutate, rispettivamente, le concentrazioni di ione ammonio, di nitriti e di nitrati a partire dal primo giorno di sperimentazione fino al completo esaurimento di ione ammonio nei mesocosmi. I risultati ottenuti hanno permesso di ipotizzare una relazione tra lo stato trofico degli ambienti lacustri e i tassi di nitrificazione, e una relazione tra la stagionalità e la velocità di trasformazione dell’ammonio. Valutazione di alcuni contaminanti prioritari nei sedimenti della Laguna di Venezia e conseguenti implicazioni ecotossicologiche Parolini Marco1, Binelli Andrea1, Marin Maria Graziella2, Matozzo Valerio2 1
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Dipartimento di Biologia, Università di Milano Dipartimento di Biologia, Università di Padova La Laguna di Venezia è un ambiente dall’elevato valore naturalistico, storico e culturale che, a partire dal XVI secolo, ha subito gli effetti dell’attività antropica legati soprattutto allo sviluppo di attività industriali, agricole e commerciali che 147 XIX Congresso S.It.E. hanno immesso nelle sue acque notevoli quantità di composti organici di sintesi (POP). Numerosi studi sono stati condotti nel passato, sia su matrici biotiche che abiotiche, al fine di monitorare e caratterizzare lo stato di contaminazione di questo ambiente di transizione, rivelando la presenza di un inquinamento diffuso. Lo scopo di questo lavoro si propone l’obiettivo di ampliare le conoscenze riguardo all’attuale status ambientale della Laguna di Venezia attraverso l’analisi di sei classi prioritarie di POP (DDx, PCB, HCH, HCB, IPA e PBDE) nei sedimenti superficiali di otto stazioni di campionamento, scelte in base alle loro caratteristiche idrogeologiche ed alla presenza di sorgenti puntiformi d’inquinamento. I pesticidi clorurati ed in particolare il p,p’‐DDT e relativi composti omologhi sono i contaminanti prevalenti nei sedimenti lagunari, soprattutto in quelli campionati nell’area settentrionale che raccoglie le acque provenienti dall’entroterra, interessato da un’intensa attività agricola. Al contrario, gli inquinanti di derivazione industriale (PCB ed IPA) sono stati riscontrati a livelli medio‐bassi in tutta la Laguna, anche nel distretto centrale in cui sono localizzate l’area industriale di Porto Marghera ed il polo cittadino Venezia‐Mestre, considerate generalmente le principali sorgenti di contaminazione per questi composti. Inoltre, al fine di valutare la pericolosità della miscela di contaminanti nei confronti degli organismi bentonici, sono stati applicati alcuni criteri di qualità dei sedimenti (SQG), mostrando come le concentrazioni ambientali rilevate in sei delle otto stazioni siano potenzialmente tossiche per la biocenosi bentonica. Nuove tecniche di monitoraggio video ­ fotografiche: la sperimentazione sui limiti inferiori delle praterie di P. oceanica dell’AMP Capo Rizzuto Rende Sante Francesco1, Burgassi Marina2, Rocca Domenico1, Cappa Piero3, Scalise Simone3, Cinelli Francesco4 1
A.C.S.D.I.S.S.D “Anna Proietti Zolla”, Viterbo URL CONISMA, Università di Pisa, Dip. di Biologia 3
Area Marina Protetta Capo Rizzuto 4
Dip. di Biologia, Università di Pisa 2
Poche sono le tecniche video fotografiche scientifiche subacquee standardizzate per lo studio delle praterie di Posidonia oceanica (L.) Delile, che rappresentano l’ecosistema più importante del Mediterraneo in termini di produttività primaria, di rifugio e nursery per numerose specie animali, di regolatore dell’equilibrio sedimentologico dei litorali e di biondicatore di alterate condizioni ambientali. Oggetto del nostro lavoro è l’Area Marina Protetta Capo Rizzuto (KR) ed il monitoraggio condotto, in otto siti, dei limiti inferiori delle praterie di P. oceanica sorvegliati da circa cinque anni per mezzo di un balisage (corpi morti in cemento). Nell’ambito di questo lavoro è stata condotta la sperimentazione di una nuova tecnica video e fotografica che ha visto l’uso di un distanziale metrico che ci ha permesso di effettuare, in modo veloce e pratico, foto calibrate su cui, con appositi softwares sono state effettuate delle misure biometriche. Il disegno di campionamento adottato ha previsto, per ogni balise, una ripresa fotografica con il distanziale al fine di effettuare un rilievo fotografico frontale, frontale destro e sinistro ed un rilievo dall’alto. Tale misura è servita per stimare l’avanzamento e/o regressione del limite inferiore. Sul lato sinistro e destro e nella parte retro di ogni balise è stato effettuato un rilievo fotografico mediante il distanziale metrico munito di braccio corto e lungo, tale misura è servita per stimare, mediante appositi softwares il ricoprimento percentuale, i parametri biometrici quali larghezza delle foglie, lunghezza del rizoma, altezza della matte, scalzamento dei rizomi in cm. Per quanto riguarda i rilievi fotografici è stata ottenuta la georefenziazione delle immagini mediante un GPS data logger con l’ausilio di un apposito software “Robogeo”. Infine, lungo il limite inferiore è stato effettuato un rilievo fotografico e video che ci ha permesso di ricostruire un mosaicking dei limiti inferiori monitorati per mezzo del balisage. Integrating ecological and hydrological features to assess Coastal Wetland restoration Valentini Emiliana1, Conti Matteo1, Bovina Giancarlo2, Cappucci Sergio3, Gabellini Massimo1 1
ISPRA, Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale Geosphera, Studio Tecnico Associato 3
ENEA – Ente per le Nuove Tecnologie, l’Energia e l’Ambiente 2
Wetlands and transitional habitat between aquatic and terrestrial environment are key elements in coastal systems and require specific restoring and management strategies. In the present study we show the case of the Natural Reserve of Sentina, the lower part of the Ascoli Piceno Plain, that represents one of the latest coastal stepping stone along Adriatic‐
Eurafrican migratory flyways. The environmental status of this area has been assessed under the hypothesis that wetlands behind the backdunes are disappearing and they must be restored to preserve their ecological role. Numerous forcing factors in this area generate a critical water loss from all environmental districts, therefore hydrological processes are the main drivers in creating spatially and temporally highly variable condition with the arising of steppic habitats and 148 XIX Congresso S.It.E. dry soils. One of the results of the present study is that the unstable and fragmented nature of the residual wetland can be solved by the assessment of the water balance required to obtain potential inundation scenarios. The examination of the principal needs of bird species linked to this coastal wetland and the analysis of bioclimatic and hydrogeological processes are integrated to evaluate a suitable morphological and ecological framework for biodiversity preservation and wetland management. Il progetto Alp­Water­Scarce (Water Management Strategies against Water Scarcity in the Alps): il riuso delle risorse idriche Varolo Elisa, Maiolini Bruno, Bruno Maria Cristina, Carolli Mauro, Silveri Luana Fondazione E. Mach, Centro Ricerca e Innovazione IASMA, Area Ambiente. S. Michele all’Adige (TN) Il progetto Alp‐Water‐Scarce (Water Management Strategies against Water Scarcity in the Alps) approvato nella prima chiamata dell'Iniziativa Comunitaria INTERREG IV B, Programma Spazio Alpino 2007‐2013 nell'ambito della priorità 3: "Environment and risk Prevention", mira a rinforzare le capacità gestionali degli enti territoriali di riferimento per l’arco alpino rispetto ai problemi di scarsità idrica legati a cause sia antropiche (multipli usi dell’acqua) che naturali (cambiamenti climatici). In particolare, scopo del progetto è la creazione di sistemi locali in regioni alpine rappresentative di early warning systems (EWS) contro la scarsità di acqua nelle Alpi, basati su reti di monitoraggio e modellazione, e attivamente collegati a un forum di stakeholder. Il fine è di implementare la gestione idrica su scala temporale breve (annuale) e lunga (scenari futuri) basandosi su modelli derivati dall'uso antropico e sul cambiamento climatico, e quindi di predire e prevenire futuri episodi di scarsità idrica. Il progetto si articola in diverse aree territoriali di Francia, Italia, Austria, Slovenia, Svizzera e si articola in otto work packages; il gruppo di lavoro è coinvolto nelle ultime due attività del WP7 (deflusso ecologico ottimale): Azione 7.3: Svolgere esperimenti sul deflusso ecologico ottimale in collaborazione con compagnie idroelettriche (area di studio: Fiume Adige, in stazioni monte‐valle centrale idroelettrica di Mezzocorona. Componenti indagate: fauna bentonica e iporreica, macrofite, variabili idrauliche e fisico‐chimiche); Azione 7.4: Testare metodi di riuso della risorsa idrica per aumentare la capacità ecologica, la ricarica delle falde, e la protezione dal rischio idraulico (sperimentare gli effetti ecologici (ricarica delle falde, abbattimento carico azoto, aumento biodiversità) del riuso dei rilasci della centrale di Mezzocorona per alimentare la rete locale di fossi irrigui: sperimentazione su due fossi campione). The role of seagrasses as biological barriers against riverine anthropic input in coastal marine ecosystems Vizzini Salvatrice1, Tramati Cecilia1, Cangialosi Maria Vittoria2, Mazzola Antonio1 1
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Dipartimento di Ecologia, Università degli Studi di Palermo Dipartimento di Biologia Animale “G. Reverberi”, Università degli Studi di Palermo Marine‐coastal ecosystems are characterised by large supplies of terrestrial organic matter and high primary production rates, sustained by river‐induced nutrient input, that in combination with a limited water depth lead to organic matter enrichment of the sea floor. In many cases, rivers determine also input of contaminants into adjacent marine‐coastal ecosystems. Due to their morphology, seagrasses and other macrophytes enhance sedimentation, functioning as traps for fine sediment and as potential barriers against the transfer of anthropic input from rivers to the open‐sea. In this study we analysed sediment features along a stream to sea transect in southern Sicily (Italy) to explore the role of seagrasses in reducing continentally‐derived organic matter and contaminant input. Sediment was sampled in five stations along a stream‐sea transect and analysed for organic matter content and heavy metals (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn). Along the transect a significant decline in organic matter content and heavy metals was observed. Four (Cd, Cu, Ni, Hg) out of the seven heavy metals investigated showed the highest values in the stations characterised by sparse and dense Cymodocea nodosa meadows. Cr was maximum at the stream station, while Pb and Zn at the mouth of the stream. However, in these last three cases, the station with C. nodosa showed much higher metal concentrations than the adjacent sea. As a consequence, seagrasses can be defined as ecosystem engineers, as they cause biologically‐mediated changes in the adjacent environment through the interaction of their shoots with hydrodynamism. A decline in the extension of seagrasses may determine the loss of important ecological functions and have several negative effects, not only in terms of significant reduction in secondary production and biodiversity, but also, as suggested by the results of this study, in terms of their role as biological barrier against the transfer of organic matter and contaminants to the open‐sea. 149 XIX Congresso S.It.E. S8. Ecologia microbica Anaerobic rumen bacterial communities of reindeer fed with lichens containing usnic acid Brusetti Lorenzo1, Glad Trine2, Falk Adelia3, Barboza Perry3, Kohn Alexandra2, Mathiesen Svein Disch4,5, Mackie Roderick I.6, Sundset Monica A.2 1
Free University of Bolzano University of Tromsø, Tromsø, Norway 3
University of Alaska, Alaska, USA 4
The Norwegian School of Veterinary Science, Tromsø, Norway 5
Saami University College, Guovdageaidnu, Norway 6
University of Illinois, Urbana‐Champaign, USA 2
Reindeer rumen bacteria and lichens have interacted for millions of years of evolution. We propose that the reindeer rumen microflora has adapted to tolerate and possibly also degrade phenolic secondary compounds such as usnic acid (UA), highly concentrated in lichens, that has both strong toxic and antibiotic effects. The aim of this study was to (1) determine if UA can be degraded by rumen microbes in the reindeer rumen; (2) isolate and identify UA‐resistant rumen bacteria resistant; and (3) examine the effect of UA on rumen bacterial diversity and identify predominant phylotypes in reindeer supplemented with UA. In sacco digestibility of UA was determined by rumen incubation (48 hrs) of lichens Cladonia stellaris (21.5 mg UA/g DM) and Cetraria nivalis (13.8 mg UA/g DM) in two rumen fistulated reindeer for 4 weeks. UA disappearance was calculated to be as much as 56‐70% in C. stellaris and 38‐61% in C. nivalis. Three Clostridial isolates (Butyrivibrio hungatei 98.1% identity; Pseudobutyrivibrio ruminis 99.5‐100%) were found to be resistant to all lichen acids tested including UA, while UA and lobaric acid showed a potent antimicrobial effect on the remaining 63 anaerobic reindeer rumen bacterial isolates belonging to Bacilli, Clostridia, Enterococci and Streptococci. Three rumen fistulated females were given ad libitum access to a pelleted diet coated with a gelatin solution to provide UA at 10 g/kg diet for 17 days. Consumption of 1.78 kg/d was equivalent to daily doses of 170‐267 mg UA/kg body mass. Sampling of the rumen was performed after 0, 9 and 17 days of treatment, and 7 days after withdrawal of UA. Preliminary DGGE analysis indicate that the bacterial population profiles were altered in response to UA supplementation. Most of the sequences from the DGGE gels were novel, indicating a high percentage of uncultivated bacteria in the reindeer rumen. Peroxidase isoenzyme profile in the soil organic horizon in two beech forests in the Mediterranean area Cembrola Emanuela, Lombardi Nicoletta, Massaro Giuseppina, Papa Stefania, Fioretto Antonietta Dipartimento di Scienze della Vita, Seconda Università degli Studi di Napoli, Caserta The degradation of plant litter is mediated by extracellular enzymes from fungi and bacteria. Since cellulose and lignin are the major components of plant cell wall, the exoenzymes involved in their degradation are mainly important to determine the plant litter decomposition rates. During decomposition process, microbial community changes in relation to changes of the organic substrate quality. The aim of this work is the determination of the activity and isoenzyme distribution of peroxidase (involved as polyphenol oxidases and laccases in lignin degradation) in the layers of litter characterized by different degree of degradation in two beech forests located on Raiamagra and Camposauro Mountains (Campania, Italy) at about 1100 and 1300 m a.s.l., respectively. That in order to evidence the changes of lignin degrading microbial community during the litter decomposition. It is known that the decomposer community involves different microorganism species with similar functional activity, but expressing different isoenzymes. Litter samples were collected in spring, summer and autumn, to evidence the seasonal variations. The analysis of isoenzymes was performed by isoelectric focusing on high stability pH gradients with high resolving power. The preparation of zymograms was carried out using the leaf litter extract without previous concentration. In this work results on the changes of number and type of enzyme isoforms in the three recognized layers of litter (unfragmented, partially fragmented and fragmented litter) are reported and discussed. Particular attention is given to seasonal variations of peroxidase isoforms in the same stand and to differences between the two stands by comparing the isoenzyme profile at each sampling. 150 XIX Congresso S.It.E. Profilo molecolare delle cianotossine nel Lago di Garda Cerasino Leonardo, Milan Manuela, Salmaso Nico IASMA Research and Innovation Centre Fondazione Edmund Mach, Istituto Agrario di S. Michele all’Adige, Environment and Natural Resources Area, S. Michele all’Adige (TN) Molte specie di cianobatteri producono metaboliti secondari che rappresentano delle sostanze tossiche per l'uomo e gli animali (cianotossine). Queste sostanze possono essere distinte sulla base della loro tossicità in quattro categorie principali: epatotossine, neurotossine, citotossine e irritanti generali. Le epatotossine sono costituite da peptidi ciclici con peso molecolare compreso tra 800 e 1200 Dalton (microcistine e nodularine); le neurotossine sono costituite da alcaloidi (anatossine e saxitossine); tra le citotossine la principale è la Cilindrospermopsina; gli irritanti generali sono infine costituiti da svariati lipopolisaccaridi. Queste tossine possono essere causa di intossicazioni se assunte per via orale (per ingestione di alimenti, di acque potabili o acque di balneazione contaminati), oppure per via cutanea o inalatoria. In molti laghi sudalpini sono presenti in maniera ormai endemica cianobatteri notoriamente responsabili di fioriture potenzialmente tossiche (essenzialmente appartenenti ai generi Anabaena, Planktothrix, Microcystis e Aphanizomenon). Nel corso del 2008 e 2009 è stata effettuata una campagna di prelievi mensili (a diverse profondità) nel Lago di Garda atta a valutare la composizione quali‐quantitativa delle tossine in funzione della composizione della popolazione cianobatterica, che tipicamente varia con la profondità e la stagionalità. La biomassa microalgale è stata sottoposta ad estrazione con opportuni solventi e le sostanze estratte sono state analizzate con HPLC accoppiato a spettrometro di massa (LC‐MS). Il profilo molecolare ottenuto è risultato strettamente correlato alla composizione della popolazione cianobatterica. Per esempio, la quantità di Microcistina LR è risultata direttamente correlata all'abbondanza di Anabaena, mentre la quantità di Microcistina dm‐RR all'abbondanza di Planktothrix. Diffusione della resistenza agli antibiotici in ambienti naturali: un esempio dalle comunitá microbiche acquatiche Coci Manuela1,2, Sessa Laura1, Motta Simona1, Stefani Stefania1, Santagati Maria1 1
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Dipartimento di Scienze Microbiologiche, Università di Catania www.sitemicro.it La qualità chimica e microbiologica delle acque è fortemente influenzata da attività antropiche, tramite per esempio l’immissione di reflui. I microorganismi considerati indicatori di inquinamento fecale, cioè coliformi totali e fecali e streptococchi fecali sono contemporaneamente colonizzanti ma anche patogeni opportunisti, indicando quindi un rischio potenziale. Quest’ultimo diventa sempre più concreto in associazione all’emergente problema della diffusione della resistenza agli antibiotici nei microrganismi. É opinione comune che la presenza di antibiotici nell’ambiente, in combinazione con l’inquinamento da metalli pesanti, alteri fondamentalmente gli ecosistemi microbici, incrementando lo sviluppo della resistenza nei microorganismi, aumentando la mobilità di plasmidi, trasposoni ed elementi mobili ai quali sono associati i geni della resistenza. Aumentare la resistenza agli antimicrobici limita le possibilità di cura, innalza i costi per la salute e aumenta il numero, la gravità e la durata delle infezioni. Mancano tuttavia evidenze sperimentali significative dell’associazione tra la presenza di antibiotici e metalli in ambiente e la diffusione dei determinanti di resistenza. Le moderne tecniche di fingerprinting di comunità microbiche sembrano essere lo strumento ideale per lo studio della diversità dei determinanti di resistenza in ambiente. Il progetto qui presentato prevede la caratterizzazione delle comunità microbiche mediante PCR‐DGGE e tecniche classiche di isolamento e caratterizzazione dei microorganismi. È stato necessario distinguere le comunità microbiche autoctone dei fiumi da quelle alloctone, provenienti da reflui urbani, per confrontare le diversitá a livello di specie e di geni della resistenza agli antibiotici e ai metalli pesanti ovvero il potenziale genico di resistenza nelle comunitá microbiche campionate a monte, a valle e in diretta associazione con l’immissione dei reflui. 151 XIX Congresso S.It.E. Genetic diversity and adaptive traits in the filamentous cyanobacterium Planktothrix rubescens D’Alelio Domenico1, Gandolfi Andrea1, Tolotti Monica1, Boscaini Adriano1, Flaim Giovanna1, Cerasino Leonardo1, Guella Graziano2, Salmaso Nico1 1
IASMA Research and Innovation Centre, Fondazione E. Mach‐Istituto Agrario di S. Michele all’Adige, Environment and Natural Resources Area, S. Michele a/Adige (TN) 2
Bioorganic Chemistry Lab, Università degli Studi di Trento Planktothrix rubescens is a freshwater filamentous cyanobacterium known to produce microcystins. This algae is usually found in deep mesotrophic lakes in temperate zones, where it can produce red water blooms during the summer. In particular, this species is an important component of planktonic communities in some Italian sub‐Alpine lakes (e.g. Como, Garda, Idro). Within the framework of the project ACE‐SAP, P. rubescens will be used as a model organism for an autecological and microevolutionary study aimed at evaluating the adaptive potential of wild populations of this species in colonizing aquatic environments of Northern Italy. The crucial goal of this three‐year integrative investigation is to study, at both the ecological and genetic level, gas vesicle‐mediated buoyancy, a complex and major adaptive trait of filamentous cyanobacteria in general. In practice, natural populations of Planktothrix rubescens are collected from a set of key lakes – distributed along morphometric, altitudinal and trophic gradients – where water temperature, light and chemical dynamics are currently investigated in detail. Single filaments are brought into culture and characterized genetically, physiologically and metabolomically with the ultimate intention of linking the populations’ characteristics to environmental patterns and/or stressors in different lakes. In particular, we will i) characterize genes involved in the production of gas vesicles (gvp genes); ii) study the buoyancy ability and physiological performance in cultures grown under controlled conditions and iii) define the profile of secondary metabolites (including cyanotoxins) in association with different environmental and/or laboratory stresses. The ACE‐SAP project will provide relevant information on the potential of P. rubescens to form harmful blooms, necessary to assess this species adaptive ability for water use and human health implications. Emerging zoonoses: non pathogenic Vibrio environmental strains carrying virulence and antibiotic resistance genes Gennari Micol, Caburlotto Greta, Ghidini Valentina, Tafi Maria Carla, Marchi Anna, Lleò Maria del Mar Department of Pathology, Section of Microbiology, University of Verona Vibrios are important members of the autochthonous flora of marine and estuarine environments and include non pathogenic bacteria and pathogenic species capable of causing seafood‐borne gastroenteritis, wound infections and septicaemia. During the summer of 2006, wound infections in bathers caused by Vibrio species were reported from several European countries. The atypically high temperatures in the summer of 2006 probably provided conditions favourable for the growth of Vibrio bacteria in the environment. To investigate on the virulence potential of non pathogenic Vibrio strains, a screening has been conducted by PCR on a collection of 110 environmental strains isolated from marine samples in the area of the Venetian Lagoon considering a number of virulence, fitness and antibiotic resistance genes. Virulence genes included V. parahaemolyticus yopP and trh and the nanH gene from V. cholerae encoding a neuraminidase. flrA is a gene involved in the regulation of V. cholerae flagella synthesis and response to environmental changes and vpsR is a gene involved in biofilm formation and environmental persistence of V. cholerae while V. cholerae luxA gene is involved in bioluminescent expression. int15’cs is a gene included in a cassette of antibiotic resistance determinants in V. cholerae. About one third of the strains (36/110) resulted positive to PCR indicating that they carried at least one of the considered genes: 9 strains carried the gene nanH and 3 the yopP gene while no strains carried the trh gene. 12, 5 and 5 strains presented respectively the expected amplicons for flrA, vpsR and luxA while 6 strains carried int15’cs, a gene involved in antibiotic resistance. Biochemical and molecular methods were applied to the PCR‐positive strains in order to identify them at the species level. Data obtained in this study indicate that the marine environment might constitute a reservoir of virulence and antibiotic resistance genes carried by autochthonous bacterial species which could represent a risk for human health. 152 XIX Congresso S.It.E. Struttura della comunità batterica del suolo presso un sito industriale con pregressa contaminazione da arsenico Lampis Silvia, Freddo Alessia, Gini Beatrice, Vallini Giovanni Dipartimento di Biotecnologie, Università degli Studi di Verona Il presente studio riguarda la caratterizzazione della comunità batterica tellurica presso un sito fortemente contaminato da As. L’indagine si è concentrata su due aliquote del medesimo terreno, prelevate in un’area industriale dimessa di Carrara e contraddistinte da due diversi livelli di contaminazione da arsenico: rispettivamente, 400 e 8000 mg/Kg (nel proseguo As‐400 e As‐8000), con relativi valori di pH pari a 5.0 e 9.0. L’inquinamento da arsenico, nel caso in esame, risale ad una pregressa attività industriale finalizzata alla produzione di erbicidi e pesticidi. Lo studio della composizione della cenosi batterica è stato condotto adottando tecniche coltura‐dipendenti per l’ottenimento in coltura pura dei ceppi As‐
resistenti. Sono state adottate tre diverse condizioni di coltivazione (in mezzo privo del metalloide ovvero in substrato liquido addizionato con arsenito o arsenato) volte, da una parte, a monitorare la popolazione batterica preesistente adattatasi alla presenza cronica dell’arsenico nel suolo, dall’altra, ad osservare l’affermarsi di nuovi consortia microbici favoriti dall’imposizione di condizioni selettive. In particolare, le colture approntate senza aggiunta di As hanno evidenziato ‐ nel caso dell’aliquota di suolo As‐400 ‐ la presenza di una popolazione batterica mista, con una netta predominanza di batteri Gram +. D’altra parte, nel campione maggiormente contaminato As‐8000, è stata identificata una comunità batterica più omogenea, con prevalenza di batteri Gram ‐. Gli isolati ottenuti dai due campioni di suolo (As‐400 e As‐8000) sono stati di fatto suddivisi in 14 e 3 OTUs rispettivamente. L’analisi di sequenza delle OTUs ottenute ha evidenziato Bacillus sp., Staphylococcus sp. e Streptomyces sp. come generi maggiormente significativi del campione As‐
400. L’aliquota As‐8000 ha d’altra parte evidenziato la preponderanza del genere Sphingomonas sp.. Si tratta – in generale ‐ di batteri già identificati in precedenti lavori di caratterizzazione di matrici contaminate da arsenico. Appare tuttavia una caratteristica insolita: la pressoché completa preponderanza nel campione As‐400 di generi appartenenti alla tipologia Gram +. Parallelamente, dalle colture di arricchimento dei due campioni di suolo, in presenza di arsenito o arsenato in misura di 2 mM e mantenuti a un pH corrispondente a quello del sito di prelievo, è stato possibile isolare ceppi resistenti alle due forme di arsenico. In questo caso gli isolati batterici sono stati suddivisi in 9 e 3 OTUs per quanto riguarda rispettivamente As‐400 e As‐8000. Il sequenziamento dei 16S rDNA dei ceppi batterici appartenenti alle OTUs individuate ha evidenziato, per As‐400, la prevalenza di specie ascrivibili al genere Bacillus sp., quindi anche in questo caso a generi appartenenti al phylum dei Firmicutes. Viceversa, sono prevalsi nuovamente i Gram ‐ nella coltura da arricchimento di As‐8000. In questo caso la maggior parte delle specie apparteneva al genere Sphingopyxis sp.. Le colture di arricchimento hanno inoltre facilitato l’identificazione di ceppi batterici particolarmente resistenti all’arsenico in entrambi i campioni di suolo. Si è trattato, in particolare, di specie appartenenti ai generi Bacillus sp. e Sphingomonas sp., con un valore di MIC per l’arsenato > 50 mM e, nel caso di Bacillus sp., ben > 15 mM per l’arsenito. Screening microbial diversity from vegetal wastes in aid of bio­hydrogen production Marone Antonella, Rosa Silvia, Signorini Antonella, Massini Giulia, Patriarca Chiara, Izzo Giulio E.N.E.A. C.R. Casaccia, Santa Maria di Galeria, Roma A promising strategy to obtain renewable and clean energy in a sustainable way is to produce hydrogen by dark fermentation of organic wastes because it solves the problem of energy production and waste disposal at the same time. An important issue for bio‐hydrogen production processes is the isolation and identification of new highly efficient bio‐
hydrogen producing anaerobic bacteria. After investigating successfully the feasibility of biological hydrogen production by dark auto‐fermentation of non sterile vegetable kitchen waste, endogenous microbial strains, that developed under meso‐philic anaerobic conditions, were isolated. Totally, sixty‐three single distinct colonies showing different morphologies were isolated; and eleven strains were selected on the basis of hydrogen production capability. The producing strains were identified by 16S rDNA sequencing and phylogenetic analysis. Comparison with the 16S rDNA genes in the GenBank showed that all isolates had sequence similarities ≥ 98% with known strains; ten were affiliated with phylotypes of Enterobacteriaceae (γ – proteobacteria) and one of Streptococcaceae (firmicutes). Seven strains (Erwinia sp. MK14; P. agglomerans and sp. 57917; E. amnigenus p412; E. aerogenes; L. lactis strain R‐30; C. freundii strain MH0711) belong to species already known as hydrogen producers, while four strains (P. carotovorum strain E161 and strain NZEC23; E. bacterium SS10; R. ornithinolytica) are characterized for the first time for their ability to produce hydrogen. Hydrogen formation performances of isolates were investigated in batch dark fermentation using glucose as substrate and compared under the same experimental conditions. Cumulative hydrogen formation, hydrogen yield and the amount of soluble metabolites (Volatile Fatty Acids and ethanol) were determined for every strain. Work is in 153 XIX Congresso S.It.E. progress to the aim of characterizing the optimal consortia for obtaining a stable and predictable fermentation of organic waste. Abbondanza e diversità dei Planctomycetes in ambienti lagunari e costieri (Sabaudia – Lazio) Olivetti Francesca R.1, Pizzetti Ilaria2, Lupini Giuliano1, Amalfitano Stefano1, Fazi Stefano1, Fuchs Bernhard M.2, Amann Rudolf2 1
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Istituto di Ricerca sulle Acque (IRSA‐CNR), Roma Max Planck Institute for Marine Microbiology, Bremen, Germany Studi recenti hanno dimostrato che i batteri appartenenti al phylum dei Planctomycetes sono presenti nei più diversi sistemi acquatici sia liberi che associati a macroaggregati. Questo phylum presenta una grande versatilità metabolica rivestendo, per esempio, un ruolo importante nella degradazione della sostanza organica e nel metabolismo dell’ammonio. Alla luce di indagini filogenetiche basate sull’analisi del rRNA 16S, i Planctomycetes sono stati inclusi nel gruppo monofiletico denominato PVC superphylum, insieme a Verrucomicrobia, Chlamydiae e Lentisphaerae. L’abbondanza dei Planctomycetes, in campioni d’acqua marina e lagunare prelevati dalla costa Laziale di Sabaudia, è stata stimata tramite la Fluorescence in Situ Hybridization (FISH) dopo che indagini preliminari avevano indicato che la FISH garantiva un’efficienza di individuazione di questi microrganismi del 22% superiore rispetto alla Catalyzed Reporer Deposition (CARD‐FISH). I risultati evidenziano una forte stagionalità nell’andamento dell’abbondanza di questo gruppo all’interno del lago di Paola, con un incremento nei mesi di luglio ed ottobre in relazione ad alte concentrazioni di DOC. Nelle acque marine prospicienti la laguna, invece, si riscontrano abbondanze molto più basse. Sono state inoltre create delle librerie di cloni e l’analisi delle sequenze del r‐DNA 16S ha evidenziato un’alta diversità tra i Planctomycetes (con la presenza di gruppi relazionabili a Pirellula, Blastopirellula, Planctomyces) e un’abbondante presenza di Chlamydiae. Lignin and cellulose contents in different soil horizons of a beech forest stand Papa Stefania, Monteforte Teresa, Cembrola Emanuela, Fioretto Antonietta Dipartimento di Scienze della Vita, Seconda Università di Napoli, Caserta Forest soils in temperate and boreal zones are an important reservoir for global carbon. The knowledge of C sequestration mechanisms in soil organic matter (OM) is important to understand how organic C stocks will respond to global climatic change. Plant litter contains organic constituents that decompose at different rates. The release of C from fresh plant litter is very rapid, whereas in the stabilized part of litter and humus the decomposition rate is proximately zero. In the organic horizon of forest soils, the recognizable layers represent different phases in the decomposition process. The goal of this work was to evaluate lignin and cellulose contents in a vertical gradient in the decomposition continuum of the organic horizon (unfragmented “UFL”, partially fragmented “PFL” and fragmented “FL” litter) and of upper soil layer (0‐5 cm) rich in humus “HS” in a beech forest soil on the mountain complex Taburno‐Camposauro 2
(Campania Apennines, Southern Italy). Within the studied area (about 3000 m , 1300 m a.s.l.), 9 cores (Ø 16 cm) were sampled three times in a year. On each recognized layer, the contents of C, N, cellulose and lignin were measured. All data are referred to OM, calculated by subtracting ash content from the dry mass of the litter or soil. Because of the increase of ash content from “UFL” to “HS” layers, the percentage of OM with respect to dry mass ranged from 93% to 42%. Its C/N ratio decreased from 27.5 of “UFL” layer to 14 of “HS”. The concentration of cellulose and lignin in the remaining OM did not significantly change along the organic horizon. A decrease of their concentration, in particular of cellulose, was measured in the transition from “FL” to “HS”, suggesting a belated start of a significant degradation. On the contrary, the concentration of acid‐detergent soluble substances, that include pectin and lipids, gradually decreased from “UFL” to “HS”. The amount of N linked to cellulose and lignin was also measured and discussed. 154 XIX Congresso S.It.E. Batteri cromato­riducenti isolati da sedimenti delle aree industriali di Bagnoli (NA) e di Taranto e loro possibile utilizzo in processi di biorisanamento Ruta Marcella1, Pepi Milva1, Greco Raffaele2, Lico Francesco2, Vicchio Teresa2, Garcea Maria Teresa2, Gradia Paola2, Russo Laura2, Cannizzaro Carla2, Focardi Silvano E.1 1
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Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Siena Nautilus Società Cooperativa Loc. Trainiti, Porto Salvo, Vibo Valentia Il cromo (Cr) è un metallo pesante che presenta elevata tossicità e proprietà cancerogene per l’uomo. Gli stati di ossidazione più comuni sono rappresentati dal Cr(VI) e dal Cr(III) ed il Cr(VI) è estremamente solubile. La contaminazione da Cr(VI) deriva in particolare da industrie metallurgiche e dalla lavorazione delle pelli. La strategia di biorisanamento si basa sulla riduzione microbica del Cr(VI) nella forma meno tossica e meno mobile del Cr(III). Alcuni ceppi batterici sono stati isolati a partire da colture di arricchimento allestite con sedimenti contaminati da Cr(VI) delle aree industriali di Bagnoli (NA) e di Taranto. Quattro ceppi batterici, denominati 131, 137, 140 e TA04/0058, sono stati caratterizzati per i livelli di resistenza al Cr(VI), tramite saggi di minima concentrazione inibente (MIC), e valutando la capacità di ridurre il Cr(VI) a Cr(III), tramite il metodo colorimetrico con 1,5‐difenilcarbazide. Il ceppo batterico TA04/0058 ha mostrato livelli di ‐1
resistenza al Cr(VI) superiori a 250 mg ml , in accordo con i risultati chimici di Cr totale elevati pari a 190,15 mg kg (p.s.) nei campioni di sedimento TA04/0058, mentre i ceppi 137, 131 e 140 hanno mostrato valori di MIC per il Cr(VI) pari a 75, 125 e 250 mg ml‐1, rispettivamente. Per quanto riguarda i saggi di riduzione di Cr(VI) a Cr(III), i ceppi 137 e 140 sono risultati più efficaci rispetto agli altri due ceppi qui analizzati. Dopo 48 ore di incubazione in presenza di 50 mg ml‐1 di Cr(VI) è stato riscontrato il 15% di Cr(VI) residuo nella coltura del ceppo 137 ed il 50% in quella del ceppo 140. Cinetiche di crescita di quest’ultimo ceppo in presenza di concentrazioni crescenti di Cr(VI) comprese tra 2,5 e 50 mg ml‐1 hanno mostrato riduzione del Cr(VI) in concomitanza con la crescita batterica, confermando riduzioni del 50% dopo 48 ore di incubazione. L’utilizzo di questi ceppi batterici in processi di biorisanamento è suggerito per il recupero dei sedimenti contaminati da Cr(VI). Notes on the ecology of the Stolbur phytoplasma, its plant hosts and insect vectors Schweigkofler Wolfgang, Berger Jennifer, Roschatt Christian, Baric Sanja Research Centre for Agriculture and Forestry Laimburg, Ora (BZ) Phytoplasmas are tiny obligate biotrophe plant pathogenic bacteria which have some of the smallest known genomes. Numerous phytoplasma species have been shown to cause economically important plant diseases worldwide, consequently, research on this group increased substantially over the last few years. Phytoplasmas adapted a lifecycle which allows them to grow in their plant host as well as in the insect vector. We studied the Stolbur phytoplasma (‘Candidatus Phytoplasma solani’), which causes the Bois noir disease of the grapevine Vitis vinifera in South Tyrol (Northern Italy). A key species of the pathosystem is the planthopper Hyalesthes obsoletus, which is the principal vector of the Stolbur phytoplasma and can accidentally transmit the phytoplasma from its herbaceous host plants to grapevines, which are ‘dead‐end hosts’ for the phytoplasma. Urtica dioica and Convolvulus arvensis serve as the main reservoir of the Stolbur phytoplasma, but the bacterium was detected also in a number of other host plants where it might live as an endophyte. We detected two different subtypes (VK type I and II) of the Stolbur phytoplasmas in all three sources analysed (host plants, vector, grapevine). Interestingly, in most vineyards one predominant BN subtype was found in all sample types. These results confirm the occurrence of both VK type I and II in South Tyrolean vineyards and underline the importance of Convolvulus arvensis and Urtica dioica as the two major host plants in this region. We also surveyed the biodiversity of planthoppers in vineyards in South Tyrol in order to identify species with similar lifecycles as H. obsoletus which might be possible phytoplasma vectors. So far, 57 species were identified, the most common being Psammotettix confinis, Laodelphax striatela, Dicranotropis hamata, Psammotettix alienus, Falcotoya minuscola, Macrosteles cristatus, Dictyophara europaea and Philaenus spumarius. 155 XIX Congresso S.It.E. A microbial ecology study: characterisation of biological soil crusts from the Midtre Lovén glacier foreland Tiano Laura1,2, D’Acqui Luigi2, Sili Claudio2, Staal Marc3, Turicchia Silvia4, Zielke Matthias5, Ventura Stefano2 1
University of Studies of Florence, Master in Environmental Biology CNR – Institute for Ecosystem Study, Florence, Sesto Fiorentino 3
Department of Biology, University of Copenhagen, Denmark 4
University of Siena, PhD School in Polar Science, Siena 5
Department of Marine Biotechnology, Norway College of Fishery Science, University of Tromsø, Norway 2
Global change models predict that the speed and magnitude of climate warming will be greatest at the highest latitudes, with raised mean temperatures, particularly during the winter, and altered patterns of precipitation (IPCC 2001). These predicted changes are under way in many parts of the high Arctic, as we can see from the decreasing extent and thickness of the sea ice and the process of glacial ‘retreat’. Glacial regression makes new ground surface available to biotic colonization. Low temperatures, short growing seasons, the effects of permafrost, limited moisture and nutrients availability limit the growth of plants, leading to different successions from those elsewhere. In these polar environments pioneering microorganisms such as cyanobacteria, green algae, lichens, mosses and heterotrophic bacteria are typically the first to colonize the substrate as biological soil crusts. This study describes community assembly on typical high Arctic glacier forelands, to gain a broader understanding about dynamics and development of those processes as the importance of these fragile systems and their rates of recovery following disturbance is raising under the effects of climate change. Sampling sites were situated close to Ny‐Ålesund, Svalbard on the foreland of the Midtre Lovén glacier. Seven locations with different types of crust were chosen and an integrated approach was applied, carrying out both morphological and molecular analyses of environmental samples. A general insight into the microorganisms colonizing the crusts was gained with microscopy observations, a deeper understanding of the communities’ structure is expected with molecular fingerprints. Also physical, chemical and granulometric characteristics of soil were analyzed to investigate the influence of those parameters on the development of the crusts. Furthermore respiration rate, nitrogen fixation and production were measured adding more information on the main activities performed by the primary colonizers of these surfaces. 156 XIX Congresso S.It.E. S9. Educazione ambientale oggi It’s in the DNA ­ Sulle tracce del DNA Dalla Via Josef1, Moser Friedrich2, Baric Sanja1 1
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Research Centre for Agriculture and Forestry Laimburg, Ora (BZ) Blue and Green Communications, Rio di Pusteria (BZ) What do apples, fish and meadow flowers have in common? They possess DNA – like all living organisms! But how can you explain this to a broader audience? What are the fundamental components and structures of this particular molecule? How does it interact with enzymes and how can it be revealed by detectors? What happens in the test tube? Can these processes and mechanisms be visualised? And how? Modern molecular biology methods are often perceived as a riddle wrapped up in an enigma, some kind of mystery. The fast development of these techniques has overtaken not only laypersons but also experts in related scientific disciplines of biology and ecology. Our goal was to showcase different molecular biology techniques, such as “PCR”, “RFLP”, “microsatellite analysis”, “DNA sequencing” or “microarray analysis”, to visualise what actually happens in the test tubes. We used the language of moving pictures – computer animations and animated graphics – for breaking through the barriers of imagination to visualise and make understandable the basics, the models and the concepts. The combination of these pictures with real‐life scenes furthermore provides an understanding of experimental approaches and of the importance of molecular biology methods in ecological research. The 40‐minute film takes its audience on a journey tracing DNA and presenting different Interreg projects of the Research Centre for Agriculture and Forestry Laimburg in South Tyrol. In this way, the application possibilities of DNA analysis methods in agriculture and biodiversity conservation are illustrated. Vivid animations, used to explain selected methods in molecular biology, create an unforgettable experience of the world of DNA. Sentiero didattico: “Sorgenti ­ ambienti da scoprire ­ un percorso nell'affascinante mondo delle sorgenti” Dessì Giovanna, Veneri Antonella Agenzia provinciale per l’ambiente, Provincia Autonoma di Bolzano ‐ Alto Adige Il progetto di educazione ambientale sull’acqua è costituito da un percorso attuato lungo un sentiero, pianeggiante e facilmente percorribile, che attraversa e costeggia un’area sorgentizia immersa nel Parco Naturale Fanes‐Sennes‐Braies, denominata Maite, e completato da un opuscolo di approfondimento. Il progetto, realizzato nel 2008 dall’Agenzia provinciale per l'ambiente in collaborazione con l'Ufficio Parchi Naturali, intende offrire alcuni spunti di conoscenza e risvegliare la curiosità nei confronti della risorsa acqua che pur essendo così presente nella nostra vita e nel nostro ambiente è poco conosciuta. Lungo il percorso (1,5 chilometri di lunghezza) sono installate 10 postazioni che illustrano i diversi aspetti e caratteristiche dell’acqua e delle sorgenti in particolare: miti e leggende legate all’acqua, il ciclo dell’acqua, la flora e fauna sorgentizia, i diversi usi dell’acqua, la tutela dell’ambiente sorgentizio naturale, la protezione di una sorgente captata per uso potabile, le sorgenti e l’economia rurale (vivaio). Aspetti, caratteristiche e funzioni delle sorgenti vengono presentati anche attraverso la descrizione delle caratteristiche e utilizzi della sorgente Maite. L’opuscolo di approfondimento presenta il percorso in dettaglio e integra le informazioni sintetizzate sulle postazioni con testi di facile lettura, schemi ed immagini. L’opuscolo è disponibile gratuitamente presso l’Associazione Turistica Valle di Braies, l’Agenzia provinciale per l’ambiente e l’ufficio Parchi Naturali e scaricabile dal sito http://www.provincia.bz.it/agenzia‐
ambiente/service/pubblicazioni.asp. Il segnalibro, strumento di promozione del progetto, riporta il logo del progetto e brevi informazioni sulla località e sull’opuscolo. L’intero progetto è presente sul sito dell’Agenzia provinciale per l’ambiente alla pagina: http://www.provincia.bz.it/agenzia‐ambiente/progetti/progetto‐sorgenti.asp. 157 XIX Congresso S.It.E. Ecologia in laboratorio: l’esperienza dei Microcosmi Acquatici Gambini Annastella1, Galassi Silvana2, Barmaz Stefania1 1
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Università degli Studi di Milano‐Bicocca Università degli Studi di Milano Il laboratorio “Microcosmi acquatici” è rivolto a studenti di Scienze della Formazione Primaria per proporre loro esperienze pratiche su alcuni concetti fondamentali dell’ecologia quali la crescita di popolazione, le catene alimentari e le interazioni tra organismi. I microcosmi sono contenitori aperti in cui sono presenti un produttore primario (Selenastrum capricornutum o Pseudokirchneriella subcapitata) e un consumatore di primo ordine (Daphnia magna); in altri contenitori è aggiunto anche sedimento prelevato da un acquario in uso per valutare il ruolo dei decompositori. Gli studenti realizzano diverse condizioni sperimentali che forniscono la base per una discussione di gruppo. Le fasi che costituiscono il percorso laboratoriale sono: osservazione e descrizione dettagliata degli organismi a disposizione, formulazione di ipotesi relative alle loro esigenze di crescita, preparazione di microcosmi per la verifica delle ipotesi, osservazioni periodiche degli organismi presenti, discussione finale e conclusioni. La discussione, correlata all’esperienza pratica, è mirata a far riflettere sulle trasformazioni dei microcosmi e sui concetti di ecologia correlati. A partire da strumenti e materiali a costo relativamente contenuto è così possibile far lavorare e riflettere gli studenti su alcuni concetti chiave dell’ecologia. Le conoscenze scientifiche si devono considerare irrinunciabili per un’educazione ambientale consapevole; occorre pertanto formare insegnanti in grado di promuovere non solo nuove conoscenze ma anche esperienze concrete da proporre in futuro ai propri studenti della scuola primaria. I risultati ottenuti sono consistiti nella valutazione da parte nostra dei quaderni di laboratorio degli studenti in cui essi hanno registrato tutte le proprie esperienze e dei poster allestiti per mostrare all’esterno i risultati del proprio lavoro. La didattica dell’ecologia attraverso un approccio per problemi Pirrami Franco Dipartimento di Scienze ambientali, Sezione Botanica ed Ecologia, Università di Camerino Recenti rapporti sull’educazione scientifica in Europa sottolineano che la scarsa attrattiva esercitata dalle scienze sugli studenti sia dovuta al modo con cui queste vengono svolte a scuola ed invitano ad utilizzare una didattica che preveda un maggior collegamento tra ciò che viene insegnato e quello che accade ogni giorno, un approccio il meno assertivo possibile e che stimoli la riflessione, una maggiore attenzione all’applicazione del metodo scientifico e agli aspetti relazionati alla natura della scienza, una “alfabetizzazione scientifica per tutti” legata alla formazione del futuro cittadino; un metodo didattico più centrato sull’induzione e che parta da problemi concreti e una maggiore integrazione tra le diverse discipline scientifiche. L’apprendimento basato su problemi (ABP), o problem‐based learning (PBL), è una metodologia inquadrabile all’interno della cosiddetta inquiry‐based science education (IBSE) che potrebbe essere utilizzata per trattare argomenti di ecologia partendo da problematiche ambientali, locali o globali, con effetti positivi sulla motivazione e partecipazione degli alunni e sull’acquisizione dei contenuti. Affinché le metodologie didattiche innovative siano effettivamente utilizzate nelle scuole, occorre operare nell’ambito della formazione degli insegnanti, permettendo loro di conoscerle anche in veste di discenti. Nell’anno accademico 2008/2009 il metodo ABP è stato utilizzato nell’ambito del corso di “didattica dell’ecologia” della Scuola di Specializzazione per l’Insegnamento Secondario. In questo lavoro si presentano alcuni esempi di problemi, nonché le considerazioni espresse dagli specializzandi rispetto al metodo e alla sua applicabilità nella scuola secondaria di primo e secondo grado. Approcci su misura Rasola Giulia, Platzgummer Johanna, Schweigkofler Margit Museo di Scienze Naturali dell’Alto Adige, Bolzano Accanto alla ricerca e alla conservazione, il Museo di Scienze Naturali dell’Alto Adige ha come compito istituzionale l’educazione ambientale. La sinergia tra queste attività arricchisce ogni settore, offrendo ad esempio alla didattica la possibilità di aver accesso a una grande quantità di informazioni e di dati estremamente attuali, almeno per quanto riguarda i temi legati ai lavori di ricerca. L’educazione ambientale permea il museo a vari livelli rivolgendosi a un pubblico molto vasto ed estremamente vario. Le conferenze serali, i corsi specialistici e altre manifestazioni simili si rivolgono a un pubblico ristretto di interessati, altre mirano invece a sensibilizzare un vasto pubblico; ne è un esempio la giornata 158 XIX Congresso S.It.E. mondiale dei musei dedicata quest’anno al turismo eco‐responsabile. L’impegno più imponente in ambito di educazione ambientale viene però svolto con le scuole. Ciò che contraddistingue l’attività didattica del museo è l’attenta specificità dell’approccio pedagogico, che potendo contare su materiali ed exibit di diversa natura (collezioni, mostre temporanee e allestimenti permanenti), su locali strutturati ad hoc e lavorando in piccoli gruppi, consente di abbracciare le diverse modalità di apprendimento degli alunni, nel pieno rispetto dell’individualità e delle inclinazioni di ciascuno. Percorsi caratterizzati da un approccio laboratoriale rigorosamente tecnico e specifico si affiancano infatti ad attività dirette essenzialmente dagli interessi individuali e dalla metodologia preferita dei partecipanti. L’obiettivo è di trasmettere delle solide conoscenze di base sulle leggi e sui fenomeni naturali che caratterizzano i vari ecosistemi. Un patrimonio culturale indispensabile per comprendere appieno le tematiche ambientali, coglierne la complessità e le interazioni, e poter quindi prendere posizione e fare le proprie scelte in campo ecologico‐ambientale in modo autonomo, competente e soprattutto consapevole. A long­term project of Environmental Education to improve an ecological sustainable living behaviour Renzi Monia1, Guerranti Cristiana2, Pasti Barbara3, Focardi Silvano E.1,3 1
Research Centre of Lagoon Ecology, fishery and aquaculture (Ecolab), University of Siena, location of Grosseto, Orbetello (GR) Department of Environmental Science, University of Siena 3
I.I.S.S. Polo Liceale “P. Aldi” Secondary School, (GR) 2
A long term project supported by the Province of Grosseto, by the Foundation “Monte dei Paschi di Siena” and by the University of Siena (Department of Environmental Science), was developed from the cooperation of teachers and researchers, in nine Italian secondary schools with different curricula to improve an ecological behaviour in young people and future citizens of tomorrow. During a period of five years, students (only in project classrooms, PC) were supported by the university researchers to perform a trans‐disciplinary set of experiences and experiments facing actual environmental themes. Control classes (CC) with the same level of PC were selected in each school; CC performed only classical approach to the study of science. Several standardized tests were proposed both to CC and PC with the aim to compare obtained didactical results on a statistical basis. The aim of this work is to present some of the more relevant didactical results obtained from these activities. At the end of this long learning process, students (PC) showed a greater interest and a critical approach towards ecological problems which allow them to develop interesting works on environmental problems. Results suggested that the development of a greater critical and “biophilical” approach was recorded for the students from the first group (PC) and showed that the integration between experimental approaches performed by the researcher with the classical course, could be useful to develop interest, emphatic, emotional and affective reactions towards the environment. Keywords: Secondary school, Ecosystems, long learning processes 159 XIX Congresso S.It.E. S10. Ecotossicologia Valutazione delle potenzialità del protozoo marino Euplotes crassus sp. come bioindicatore della qualità di ambienti marino­costieri Boatti Lara1, Gomiero Alessio2, Nasci Cristina2, Viarengo Aldo1 1
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Università del Piemonte Orientale‐Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita, Alessandria Thetis S.p.A, Venezia Da alcuni anni si è consolidato il principio che, per un corretto controllo ambientale, ai dati riguardanti la quantificazione dei diversi inquinanti nei vari comparti dell’ecosistema sia necessario affiancare informazioni sugli effetti che le alterazioni dell’ambiente provocano sugli organismi. Per quanto riguarda la valutazione della tossicità dell’ambiente marino sono stati sviluppati saggi di tossicità basati su vari organismi che tuttavia presentano alcune problematiche, quali la disponibilità degli organismi e/o la sensibilità dei test. Nell’ottica di implementare la batteria di bioassay disponibili si è esaminato il possibile utilizzo del protozoo Euplotes crassus sp. per indagini della qualità dell’ambiente marino. Il protozoo si configura come modello sperimentale di eccellenza poiché facilmente reperibile in natura, allevabile in laboratorio, maneggiabile e osservabile nei test. Esso risulta particolarmente adatto allo studio delle matrici acquose e solide. Sugli organismi trattati con concentrazioni crescenti di rame (Cu), mercurio (Hg) e Benzo(a)pirene sono stati valutati sia endpoint classici quali il tasso di mortalità e di replicazione, sia gli effetti subletali indotti dagli inquinanti saggiando il tasso di endocitosi. I risultati preliminari ottenuti nel corso della sperimentazione hanno evidenziato valori di LC50 di 2.1, 68.0 e 10,7 μM per Hg, Cu e B(a)P, rispettivamente. Tra gli indici biologici di stress subletale valutati il test di stabilità delle membrane lisosomiali è risultato il più sensibile nell’evidenziare alterazioni in E. Crassus, evidenziando valori di LOEC compresi tra 3.1 nM, 1.9 μM e 4.6 nM per i trattamenti con Hg, Cu e B(a)P, rispettivamente. I risultati ottenuti nel presente studio evidenziano rapide risposte alle sostanze tossiche che sottolineano le potenzialità di questo organismo come bioindicatore in programmi di monitoraggio per la valutazione della qualità dei sedimenti marini. Heavy metal biomonitoring of a river ecosystem by the leaves of Phragmites australis. Case study: Imera Meridionale River, Sicily Bonanno Giuseppe Dipartimento di Scienze Agronomiche, Agrochimiche e delle Produzioni Animali (DACPA), Università di Catania Heavy metal contamination of aquatic ecosystems is nowadays a matter of great concern, especially when waters are intended for human needs. On the basis of the Water Framework Directive 2000/60 (WFD), which is the main European reference in the policy of water safeguard, the water ecosystems of Community States should meet good quality standards by 2015. A basic aspect of the WFD is the use of bioindicators to be integrated with the classical methods of water assessment based on chemical, physical and bacteriological analyses. In this study the leaves of Phragmites australis (common reed) were used as heavy metal biomonitors to assess the anthropogenic influence on the Imera Meridionale river, the longest watercourse of Sicily. Phragmites australis is a perennial herbaceous plant widespread throughout the world, living in wetlands and tolerant to highly toxic environments. The heavy metals analyzed were Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Zn, which were detected in three sampling sites next to the river. The source area, located in the Madonie Park, was chosen as control site whereas the other two stations were located in the middle course, where farming is predominant, and at the mouth, affected mainly by urbanization and intensive farming. Results indicated a significant heavy metal bioaccumulation in the anthropogenic sites but only Cr, Mn and Pb exceeded the phytotoxic threshold. This study showed that the Imera Meridionale river is a stressed ecosystem which requires suitable safeguard actions aiming at limiting human influence along the course. In particular, heavy metal contamination can be mainly due to agricultural chemicals such as fertilizers, and exhaust fumes of vehicular traffic, especially at the mouth. Possible restoration strategies should consider the granting of subsidies for those farmers willing to reduce the use of certain chemicals, and the creation of protection belts where human activities are regulated. 160 XIX Congresso S.It.E. Valutazione della tossicità dei principali corsi d’acqua dell’Alto Adige Casera Maddalena, Lazzeri Francesca Agenzia Provinciale per l’ambiente, Laboratorio biologico, Laives (BZ) Nell’ambito dei controlli stagionali delle caratteristiche qualitative dei principali corsi d’acqua della Provincia di Bolzano, accanto al rilevamento della qualità biologica e dei principali parametri chimici, sono state introdotte a partire dall’anno 2002 anche le analisi ecotossicologiche. Gli effetti tossici registrabili sugli organismi viventi in un ambiente acquatico sono solo in parte prevedibili sulla base della valutazione quantitativa degli xenobiotici presenti, sia perché è possibile effettuare determinazioni quantitative solo di un numero limitato di sostanze, sia perché risulta difficile stabilire quale sia la frazione realmente biodisponibile. Bisogna inoltre considerare che gli organismi viventi forniscono una risposta integrata ai diversi contaminanti, che possono reagire tra di loro con effetti di antagonismo e soprattutto di sinergismo. I saggi tossicologici da noi impiegati sulle acque superficiali sono i test di tossicità acuta con il cladocero Daphnia magna e con il battere bioluminescente Vibrio fischeri, in linea con quanto previsto dal D. Lgs. n. 152/2006, che suggerisce di effettuare un’appropriata caratterizzazione della qualità del biota acquatico anche mediante lo studio degli effetti diretti, delle interazioni e della biodisponibilità delle sostanze tossiche. I dati presentati si riferiscono in particolare all’attività svolta dall’anno 2002 al 2008 su 14 stazioni di campionamento distribuite lungo l’asta fluviale dei principali corsi d’acqua della Provincia di Bolzano. Dall’analisi dei risultati si evidenzia una netta preponderanza degli effetti di non tossicità e in particolare di biostimolazione, soprattutto per il saggio con Vibrio fischeri. Tale biostimolazione, meglio nota come ormesi, non è sempre indice di un buono stato di qualità, poichè associabile a carichi organici elevati. Applicazione del “Sistema Esperto” all’analisi ecotossicologica degli impatti generati dall’attività di produzione di idrocarburi gassosi in ambiente marino Dagnino Alessandro1, Gomiero Alessio2, Nasci Cristina2, Spagnolo Alessandra3, Fabi Gianna3, Puletti Micaela4, Viarengo Aldo1 1
Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e la Vita, Università del Piemonte Orientale “A. Avogadro”, Alessandria Thetis S.p.A, Venezia 3
CNR‐IsMAR, Ancona 4
ENI S.p.A., Divisione E & P ‐ Ravenna, Marina di Ravenna 2
Il biomonitoraggio rappresenta uno strumento fondamentale nel controllo della qualità ambientale e nella gestione delle risorse naturali. A tal proposto l’utilizzo di mitili come organismi sentinella per lo studio della qualità degli ambienti marino‐costieri costituisce un importante sistema integrato chimico‐biologico diffuso a livello nazionale ed internazionale. La valutazione di parametri biologici subletali (biomarker) permette di rilevare la presenza di segnali precoci di alterazione nell’ambiente investigato. Tuttavia, la natura eterogenea dei differenti biomarker, in termini di significato biologico, rende spesso difficile un’oggettiva valutazione della sindrome di stress ed un’interpretazione sintetica dei risultati in termini di stato di salute degli organismi. Per superare le difficoltà relative all’interpretazione dei risultati, è stato sviluppato presso il Di.S.A.V. di Alessandria un sistema di classificazione (MuSES – Mussel Expert System). Tale strumento valuta lo stato di salute degli organismi calcolando un indice sintetico basato su 5 livelli (da A, assenza di stress, a E, stress patologico). L'algoritmo alla base della procedura di integrazione considera le caratteristiche di ciascun biomarker quali: a) la tipologia di biomarker utilizzato, b) il profilo di risposta allo stress, c) il livello di organizzazione biologica. Il MuSES è stato applicato nell’integrazione delle risposte biologiche rilevate nel corso di un programma di monitoraggio che ha previsto l’applicazione di una batteria di 9 biomarkers a livello biochimico, cellulare e fisiologico su mitili prelevati presso alcune piattaforme metanifere. I risultati ottenuti hanno permesso di discriminare un gradiente spazio‐temporale di stress nei siti d’indagine monitorati nello studio triennale. Le risposte biologiche evidenziate nei bivalvi prelevati presso il campo di produzione “Clara” hanno evidenziato un livello generale di stress medio (livello C) che nel corso del tempo è diminuito verso valori medio‐bassi (livello B). Diversamente, i bivalvi prelevati presso la piattaforma “Naide” hanno evidenziato una sindrome di stress crescente nel tempo che si è consolidata, nel corso del monitoraggio, verso un livello medio‐alto (livello D). Alla luce di quanto evidenziato il MusES si configura come un valido strumento a supporto delle procedure decisionali implicate nella gestione sostenibile dell’ambiente acquatico. 161 XIX Congresso S.It.E. Potential of the polychaete Sabella spallanzanii as bioindicator for PHAs Frenna Sabrina1, Tuzzolino Nicola2, Orecchio Santino2, Vizzini Salvatrice1, Mazzola Antonio1 1
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Department of Ecology (D.Eco), University of Palermo Department of Inorganic and Analytical Chemistry “S. Cannizzaro”, University of Palermo Every year 230.000 t of polycyclic aromatic hydrocarbons (PHAs) enter the marine environment, resulting ubiquitously distributed world‐wide. These compounds are aromatic molecules of special concern because of their toxic and carcinogenic properties. The two main sources of PHAs in the environment are fossil fuels, mainly crude oil, and the incomplete combustion of organic materials such as wood, coal and oil. They enter the sea by both atmospheric and aquatic routes. As a consequence of their hydrophobic nature, in aquatic environments PHAs rapidly tend to associate with particulate matter and sediments represent the most important reservoir. Animal and aquatic plants can accumulate PHAs from the environment even when these pollutants are present at very low concentrations; thus marine organisms are important bioindicators of organic pollution in marine ecosystems. In the present study the level of PHAs in the sessile filter‐feeder polychaete Sabella spallanzanii was assessed. In particular, the concentration of PHAs was determined in sediments and in polychaetes (body and tube) collected from three Sicilian ports, subject to different anthropic pressure. A transplanting experiment was also performed. Organisms were transplanted from less contaminated to more contaminated sites and viceversa. In addition, organisms were transplanted into their original site as control for the possible effects of transplantation. At the start and the conclusion of the 1 month‐transplanting experiment all organisms were analysed for PAH concentrations using a gas‐cromatograph. The accumulation in the bodies and tubes of polychaetes was related to the concentration of pollutant present in the sediments. Differences were observed between sites and within each site between transplanted and control organisms. These results have implications for the role and possible use of this polychaete as a bioindicator. Instantaneous reduction of carbon sequestration due to ozone uptake in a poplar plantation in Italy Gerosa Giacomo1,2, Finco Angelo1, Marzuoli Riccardo2, Migliavacca Mirco3, Ballarin Denti Antonio1 1
Dipartimento di Matematica e Fisica, Università Cattolica del S.C., Brescia Centro di Ricerca sull’inquinamento atmosferico e gli ecosistemi, Curno (BG) 3
Università degli Studi Milano‐Bicocca 2
The carbon sink potential of natural forests and woody plants plantations could be weakened by tropospheric ozone. In order to estimate and model this threat for a project aimed to evaluate the carbon budget of the Lombardy region, measurements of ozone and carbon dioxide fluxes have been performed in a mature poplar plantation and in a SRF plantation by means of eddy covariance techniques for two summer months. Ozone stomatal fluxes have been derived from the measured total ozone and water fluxes following an energy budget method based on the inversion of the Penman‐Monteith equation. The net ecosystem exchange (NEE) has been directly calculated from the CO 2 fluxes while the gross primary production (GPP) has been obtained by means of a site calibrated version of the MOD17 light use efficiency model (Running and Coughlan, 1988; Heinsh et al., 2006). The GPP is indeed the data required by the applications of regional spatialisation of carbon budgets. The relative effect of ozone on CO2 assimilation has been modeled by means of a multiplicative Jarvis’ type model, and the parameterization of the fO3 function has been derived, as usual, by boundary line analysis. Finally the calculation of the ozone stomatal fluxes required for the extrapolation of the ozone effects to the whole growing season was made by means of a multilayer deposition model validated with the water exchange measurements performed for the whole year. The hourly based NEE showed a clear decline just above an instantaneous ozone stomatal flux threshold of 7 nmol m‐2 s‐1 with respect to the maximum NEE ever observed on the site. The same decline was observed for the GPP but above a slightly higher ozone stomatal flux threshold: 8.5 nmol m‐2 s‐
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. With respect to its maximum value the GPP declined about 1.5% umol m‐2 s‐1 per each nmol O3 m‐2 s‐1 above the stomatal flux threshold. On an annual basis, this resulted in an estimated GPP reduction of 7% due to the ozone uptake, an effect that should not be neglected when a regional carbon budget is to be accounted. 162 XIX Congresso S.It.E. Valutazione della qualità ambientale di due aree umide protette lungo il fiume Pescara mediante un approccio ecotossicologico integrato Guerranti Cristiana1, Fanello Emiliano1, Della Torre Camilla1, Perra Guido1, Volpi Valerio1, Corsi Ilaria1, Mantovani Alberto2, De Sanctis Augusto3, Caserta Dante3, Focardi Silvano E.1 1
Dipartimento di Scienze Ambientali “G.Sarfatti”, Università di Siena Istituto Superiore di Sanità, Roma 3
WWF Sezione Abruzzo, Pescara 2
Nell’ambito del presente studio diverse specie sentinella, quali Lumbricus terrestris, Barbus tyberinus, Fulica atra e Rana esculenta sono state campionate in due aree umide protette, poste lungo il corso del fiume Pescara in Abruzzo, potenzialmente soggette ad un forte impatto antropico. Negli esemplari campionati sono stati analizzati i tenori di diversi contaminanti ambientali e nel barbo sono stati indagati anche biomarker di esposizione e di effetto. Sono stati rilevati valori modesti di concentrazione dei contaminanti ricercati nella totalità dei campioni raccolti. I composti perfluorurati (PFOS e PFOA) sono risultati sempre al di sotto del limite di rilevabilità così come molti congeneri di PCB ed IPA. Per quanto riguarda il barbo, la ΣPCB mostra valori più bassi nei pool di esemplari provenienti dal sito Diga di Alanno rispetto ai pool provenienti dal sito posto alla confluenza tra i fiumi Aterno e Pescara. Le uova di folaga hanno mostrato concentrazioni maggiori di PCB rispetto ai pesci. Nel barbo, la Σ16IPA è maggiore nei pool provenienti dalla Diga di Alanno rispetto ai pool della confluenza Aterno‐Pescara. Tutti i campioni di uova di folaga presentano concentrazioni al di sotto del limite di rilevabilità. Nei lombrichi sono state rilevate concentrazioni maggiori di IPA rispetto alle altre specie. Per quanto riguarda gli elementi in tracce, le concentrazioni osservate non evidenziano segni di esposizione di rilevanza ecotossicologici, suggerendo condizioni di scarsa contaminazione. L’attività EROD è risultata significativamente più elevata negli esemplari della Diga di Alanno rispetto a quelli della sorgente. Per quanto riguarda gli enzimi UDPGT e GST non si sono osservate differenze evidenti tra gli esemplari dei due siti. L’attività AChE è risultata maggiore nei campioni provenienti dalla Diga di Alanno. I risultati ottenuti non sembrano evidenziare una condizione di criticità per le specie indagate in ambedue i siti di campionamento. Monitoraggio del Rio Gambero in Alto Adige mediante test ecotossicologici multispecie Lazzeri Francesca, Casera Maddalena Agenzia Provinciale per l’ambiente, Laboratorio biologico, Laives (BZ) Alla fine del 2006 e nell’estate 2008 tra le misure a lungo termine previste dal “Progetto di tutela del gambero di acqua dolce Austropotamobius pallipes italicus” (2002‐2006), sono state inserite analisi ecotossicologiche multispecie su alcuni campioni di sedimento e acqua superficiale prelevati dal Rio Gambero, in Provincia di Bolzano. Il Rio Gambero si trova nel comune di Lana vicino a Merano (BZ) nelle immediate vicinanze di un campo da golf ed è inoltre circondato da terreno agricolo coltivato intensivamente. Negli ultimi anni in questo corso d’acqua si è assistito ad una drastica riduzione della popolazione di questi crostacei. Al fine di comprenderne le cause e soprattutto di verificare un possibile impatto dovuto ai trattamenti del manto erboso del campo da golf, sono stati condotti test ecotossicologici multispecie, sia sull’acqua superficiale che sui sedimenti. Il sedimento è infatti il comparto in cui convergono i processi di concentrazione degli inquinanti organici ed inorganici. I risultati delle analisi ecotossicologiche hanno confermato un possibile impatto negativo dell’impianto sportivo sul corso d’acqua. Da qui la decisione di deviare l‘effluente proveniente dal campo da golf verso una fossa distante dal Rio Gambero (realizzazione nel 2009). Con il presente studio si dimostra quindi come l’impiego di test ecotossicologici multispecie su matrici diverse (acqua e sedimento) sia utile per la valutazione della qualità degli ambienti acquatici e come i sedimenti siano uno dei comparti più efficaci per il monitoraggio ambientale. Analisi del bioaccumulo nei peli del roditore Apodemus sylvaticus: un metodo non invasivo per lo studio di contaminanti emergenti legati al traffico (Pt, Pd e Rh) Marcheselli Marco, Mauri Marina Dipartimento di Biologia Animale, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Modena L’aumento della concentrazione di metalli rari quali Pt, Pd e Rh nell’aria, nei suoli e nel biota a seguito dell’introduzione delle marmitte catalitiche sta assumendo un crescente interesse nell’ambito della ricerca ambientale per il potenziale impatto sugli ecosistemi terrestri e la salute dell’uomo. Il roditore Apodemus sylvaticus si presenta come un ottimo 163 XIX Congresso S.It.E. bioindicatore per la valutazione del rischio di esposizione per l’uomo, caratterizzato da livelli e distribuzione dei metalli pesanti nei tessuti del tutto similari a quelli nei tessuti umani. L’utilizzo rilevante di mammiferi catturati in natura a scopo di biomonitoraggio pone però problemi dal punto di vista etico e conservazionistico, perciò approcci alternativi che non presuppongono il sacrificio dell’animale, quali lo studio del bioaccumulo di microinquinanti nel pelo, possono presentare un alto potenziale applicativo. Ai fini della validazione del metodo per il biomonitoraggio dell’esposizione a microinquinanti da traffico, la distribuzione di Pd, Pt e Rh nei peli di esemplari di A. sylvaticus è stata studiata in relazione al bioaccumulo nei tessuti target per eccellenza, fegato e rene, e alle concentrazioni nel suolo superficiale in quattro siti di campionamento in provincia di Modena, rispettivamente un’oasi faunistica, un terreno agricolo, due siti urbani nelle strette vicinanze di strade a diverso impatto di traffico. Le analisi dei tessuti hanno indicato un carico di questi metalli significativamente maggiore nei due siti urbani rispetto a quelli di controllo, in accordo con i livelli nei suoli. Il rene si connota come il principale organo target, ma anche i peli sono risultati ottimi accumulatori e, soprattutto, hanno mostrato una correlazione altamente significativa con i livelli di metallo in reni e fegato. Indici di stress fisiologico quali il rapporto delle concentrazioni rene/fegato e del peso rene/corpo evidenziano segnali di alterazione della capacità omeostatica per gli individui dei due siti caratterizzati dal traffico. Il bioaccumulo di Pt, Pd, Rh nei peli degli animali selvatici offre un’ottima possibilità di interpretazione dell’esposizione ambientale, confermando la validità di utilizzare questi metalli rari come traccianti della specifica fonte di emissioni atmosferiche costituita dal traffico veicolare. Accumulo di prodotti farmaceutici e per la cura personale (PPCP) e barriera placentare mediata dalla glicoproteina P in placenta e cordone umani Mariottini Michela1, Corsi Ilaria1, Della Torre Camilla1, Bechi Nicoletta2, Ietta Francesca2, Romagnoli Roberta2, Paulesu Luana2, Bisaccioni Alessandro1, Focardi Silvano E.1 1
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Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”, Università degli Studi di Siena Dipartimento di Fisiologia, Università degli Studi di Siena Tensioattivi non‐ionici e fragranze sintetiche al muschio sono in grado di mimare gli ormoni naturali. A livello placentare un sistema di pompe cellulari transmembrana ATP‐dipendenti (ABC‐transporters) assicura una barriera nei confronti di farmaci e molecole sintetiche e naturali. L’esposizione a p‐NP (nonilfenolo) e a muschi sintetici ed il rispettivo ruolo della barriera placentare (P‐gp) sono stati studiati in campioni di placenta e cordone di donne della provincia di Siena e Firenze mediante analisi dei residui tessutali (GC/MS), espressione del gene MDR‐1 codificante per la P‐gp (PCR) e localizzazione tissutale (immunoistochimica). Per l’analisi sulla funzionalità placentare, è stato condotto uno studio in vitro utilizzando espianti di villi corionici da placenta umana esposti a 10‐9M p‐NP. Concentrazioni (ng g‐1 peso secco) significativamente più elevate di p‐NP (p<0,01) sono state ritrovate nel cordone ombelicale (892,5±984,9) rispetto a quelle determinate nella placenta (11,7±34); al contrario nessuna differenza significativa tra placente e cordoni veniva osservata per i muschi sintetici (cordone 0,8±1,1; placenta 0,7±1,4). L’espressione della P‐gp era presente in tutti i campioni analizzati con marcate differenze evidenti sia dall’espressione del gene che dall’immunoistochimica. L’esposizione in vitro mostrava un incremento del processo differenziativo del trofoblasto verso la formazione del sinciziotrofoblasto e del processo di apoptosi. Seppur sincizializzazione e apoptosi rappresentano processi fisiologici nello sviluppo placentare, un loro incremento può essere causa di situazioni patologiche gravi per la madre e il feto. Gli effetti osservati a concentrazioni di p‐NP basse suggeriscono che nella placenta è assente un ruolo di barriera P‐gp mediata per il p‐NP e probabilmente anche per i muschi sintetici. La loro presenza nel cordone conferma quindi un’esposizione fetale con potenziali ripercussioni sul sistema endocrino e per lo sviluppo del feto. Rana esculenta come organismo sentinella di rischio ambientale; i laghi flegrei, un caso di studio Maselli Valeria, Rippa Daniela, De Marco Anna, Russo Giulia, Fulgione Domenico Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale, Università di Napoli Federico II I laghi costieri e le lagune sono sistemi dinamici, estremamente sensibili a disturbi esterni di natura antropica. Infatti, sebbene siano aree ad alta diversità, in ragione delle caratteristiche ecotonali, sono anche sottoposte a forte pressione di degrado sia chimico che strutturale. L'integrazione di sistemi di analisi basati su organismi bioindicatori, con le tradizionali analisi chimico‐fisiche, restituisce un grado di conoscenza complessiva di questi sistemi utile nelle decisioni gestionali. La tecnica dei comet assay (Single Cell Gel Assay) è un utile strumento in biotossicologia per la valutazione quantitativa del danno al DNA indotto da agenti genotossici a livello della singola cellula. Il comet assay rappresenta oggi uno dei metodi più sensibili e predittivi sull'effetto di varie sostanze potenzialmente mutagene. Ai comet assay è spesso affiancata la 164 XIX Congresso S.It.E. tecnica dei micronuclei, ad essa complementare perchè capace di evidenziare aberrazioni cromosomiche. In questo contributo riportiamo analisi dei comet e dei micronuclei su popolazioni eritrocitarie di Rana esculenta. Gli organismi sono stati campionati nel sistema di laghi flegrei (Napoli). Ognuno dei corpi d'acqua è caratterizzato da straordinarie differenze riguardo l'origine, la gestione e il livello di tossicità ambientale. I suoli limitrofi al corpo d’acqua sono stati caratterizzati riguardo il contenuto di metalli pesanti evidenziando significative differenze. Tali variazioni sono state correlate al livello di danno al DNA riscontrato negli organismi di ogni lago. Le analisi quantitative dei comet e dei micronuclei sembrano particolarmente sensibili al diverso grado di disturbo. In particolare, nei sistemi più degradati abbiamo riscontrato una percentuale di cellule con DNA integro < 0.1% e un elevato numero di micronuclei. Variazione dell’espressione genica nel nematode Caenorhabditis elegans esposto a Benzo[a]pirene e alla 2,3,7,8­tetraclorodibenzo­p­diossina Oliveri Caterina1, Oliveri Laura1, Mignone Flavio2, Negri Alessandro1, Viarengo Aldo1, Dondero Francesco1 1
Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita (Di.S.A.V.), Università degli Studi del Piemonte Orientale Amedeo Avogadro, Alessandria 2
Dipartimento di Chimica Strutturale, Università di Milano L’esposizione di un organismo alle sostanze chimiche può indurre cambiamenti nei profili di espressione genica. Tali differenze forniscono importanti informazioni sulle diverse modalità di azione delle sostanze tossiche. Le differenze nei profili di espressione genica possono essere, pertanto, proficuamente utilizzate nelle indagini ecotossicologiche per valutare gli effetti dell’esposizione di specie bersaglio agli inquinanti. Il nematode Caenorhabditis elegans è uno degli organismi modello maggiormente usato negli studi ecotossicologici e ecotossicogenomici. L’utilizzo di un oligo‐array 22K, realizzato presso la Washington University School of Medicine di St. Louis (USA), ha permesso lo studio dei profili di espressione genica nel C.elegans esposto a Benzo[a]pirene e diossina. I nematodi sono stati esposti per 24 ore a B[a]P (8.0 nM e 1.6 nM) e a 2,3,7,8 TCDD (1.24 nM e 0.248 nM), concentrazioni che rappresentano rispettivamente la LC10 (LOEC) e 1/5 LC10 (NOEC). Per valutare le risposte cellulari ai due composti organici xenobiotici, sono stati anche studiati due biomarker di stress quali la variazione del volume lisosomiale e la produzione radicalica. I risultati relativi alla variazione dei due parametri investigati mostrano incrementi significativi ad entrambe le concentrazioni di diossina e alla più alta concentrazione di B[a]P. I risultati ottenuti dall’analisi dei dati del microarray sono stati usati per descrivere le variazioni nel trascrittoma in C.elegans, in ciascuna condizione di esposizione. Alla concentrazione maggiore, i risultati mostrano un alto numero di geni differenzialmente espressi per il B[a]P (411 vs 63 della TCDD), mentre alla concentrazione inferiore i risultati sono simili (14 vs 11) per entrambi i composti. L’analisi genomica ha permesso di evidenziare i differenti meccanismi molecolari di azione delle sostanze tossiche che coinvolgono la perturbazione di processi fisiologici sia a livello cellulare sia organismico. Assessing gradients of genotossicity in polluted soils with Comet­test using Pisum sativum, a case study from a polluted site Panetta Silvia1, Galante Gina1, Manes Fausto1, Cesaro Patrizia2, Berta Graziella2 1
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Dpt. Plants Biology, ecology area, University of Rome “Sapienza” Dip. Environmental Science, Biomolecular lab., University of Piemonte orientale “Amedeo Avogadro”, Alessandria This study analyzed river banks soil contamination by heavy metals in a polluted site located in the river Sacco valley (Latium, Italy). The heavy metals investigated were Pb, Cd, Cr, Zn. The study area has been characterized after digitalization of river hydrographic network through GIS technique. Concentration values of both water and sediment nutrients and pollutants have been implemented in GIS database at the right sampling location. The industrial, urban and agricultural hot‐spots of discharge have been identified by overlaying detailed cartography and ortho‐photos [scale 1:10000 and 1 meter of resolution, respectively]. 4 sampling stations from upstream to downstream, corresponding to pollution hot‐spots, have been identified and 500 grams of soil in each location have been sampled. Soils have been air‐
dried, sieved (2mm sieve) and pulverized in a mixer. The soil pH has been measured for any samples. Some of the sampled soils were used to perform the Comet test. This test is based on a running gel electrophoresis on individual cells in order to assess nuclear damage caused by heavy metals in the soil. In this study Pisum sativum cv espresso generoso seeds have been used. Six replicates of 20 seeds in Petri dishes were prepared for each soil sample. The Comet test results showed an increase in DNA migration and formation of comets (tails of migrating DNA) in all sampling stations. The main meaning of comet test outcomes was the increase of the genotoxicity riverside soil from upstream to 165 XIX Congresso S.It.E. downstream. The AAS analysis highlighted an increase of bio‐availability of heavy metals and increasing gradient of concentrations in downstream direction except for the 3rd station, in according to river morphology and land‐use of this area. This area is more pristine than the others: no presence of urban and industrial areas and richness in riparian vegetation. The P. sativum DNA damage could be related both to the presence of heavy metals and organic contaminants. Variazione dei profili di espressione proteica nell’emolinfa di mitilo (Mytilus galloprovincialis Lam.) in seguito all’esposizione a metalli pesanti Perić Lorena, Boatti Lara, Marsano Francesco, Viarengo Aldo Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita, Università degli Studi del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro”, Alessandria L’emolinfa rappresenta il fluido circolatorio dei molluschi, organismi dotati di un sistema vascolare aperto. La maggior parte degli studi sull’emolinfa di mitilo sono stati incentrati sulle funzioni delle componenti cellulari e dei fattori umorali legati ai meccanismi di difesa immunitaria. Mentre, solo recentemente, sono iniziati studi volti a definirne la componente proteica. L’obiettivo di questa ricerca è stato quello di indagare il proteoma dell’emolinfa di mitilo, utilizzando tecniche di proteomica, quali l'elettroforesi bidimensionale (2‐DE) affiancata dalla spettrometria di massa. L’elettroforesi in condizioni denaturanti ha rivelato la presenza di numerose e abbondanti bande ravvicinate di proteine con un peso molecolare di circa 30‐45 kDa e un punto isoelettrico compreso tra 4.0 e 6.0. Tali proteine sono state identificate, dopo digestione triptica, attraverso spettrometria di massa ESI‐Q‐TOF. L’analisi delle sequenze amminoacidiche ottenute dai peptidi ha permesso l’identificazione della proteina dominante come omologa della proteina EP (“extrapallial protein”), precedentemente isolata dal fluido extracellulare di M.edulis, una proteina che ha la caratteristica di legare fortemente i metalli ed è probabilmente coinvolta nel processo di calcificazione del guscio. La variazione dei profili di espressione delle proteine dell’emolinfa è stata valutata su organismi esposti a concentrazioni subletali di metalli pesanti (rame e cadmio) in grado di indurre la formazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS); questi inquinanti possono portare alla formazione di derivati carbonilici sulle catene laterali degli aminoacidi (prolina, arginina, lisina, treonina). La quantificazione delle proteine carbonilate nell’emolinfa di M.galloprovincialis fornisce ulteriori informazioni sugli effetti dello stress ossidativo indotto dagli inquinanti sul proteoma di questi molluschi marini spesso utilizzati nei programmi di biomonitoraggio ambientale. Strategie vitali e fattori di stress: la risposta all’inquinamento da metalli di cloni di Daphnia del Lago d’Orta Ponti Benedetta1,2, Piscia Roberta1, Bettinetti Roberta2, Manca Marina1 1
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CNR, Istituto per lo studio degli Ecosistemi, Verbania Pallanza Univeristà dell’Insubria, Como Gli organismi zooplanctonici sono in grado di reagire a stress ambientali alterando le loro strategie di vita, ed in particolar modo quelle riproduttive. Popolazioni di organismi che in laghi profondi si riproducono tipicamente per via partenogenetica possono, in situazioni di stress ambientale, promuovere la produzione di maschi, avviando così la riproduzione sessuata e la produzione di uova durature. In questo studio si riportano i risultati ottenuti mediante esperimenti di laboratorio su cloni di Daphnia rappresentativi di diverse tappe della ricolonizzazione del Lago d’Orta conseguenti al suo risanamento dal pesante inquinamento da rame e da condizioni di spiccata acidità delle acque. L’utilizzo di organismi provenienti dal lago in test di tossicità acuta ha permesso di mettere in luce una maggiore resistenza all’esposizione al rame e la tendenza a produrre uova non fertili e maschi. I dati ottenuti mediante esperimenti di life table consentono inoltre di spiegare alcuni tratti peculiari caratterizzanti la dinamica stagionale di Daphnia nel Lago d’Orta. 166 XIX Congresso S.It.E. [PM]: “Che pesci pigliare?”: la difficile scelta di una specie indicatrice per il monitoraggio dei POP nelle acque Quadroni Silvia1,2, Bettinetti Roberta1, Capoccioni Fabrizio3, Ciccotti Eleonora3, Galassi Silvana2 1
Dipartimento di Scienze Chimiche e Ambientali, Università degli Studi dell’Insubria, Como Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Milano 3
Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” 2
Di recente l’anguilla europea (Anguilla anguilla) è stata proposta per il biomonitoraggio della contaminazione da POP (Persistent Organic Pollutants) in sostituzione delle analisi dell’acqua previste dalla Direttiva Quadro sulle Acque (2000/60/CE). Pur condividendo la necessità di utilizzare organismi bioaccumulatori per il monitoraggio di sostanze altamente lipofile, nutriamo seri dubbi sulla scelta di questa specie come organismo sentinella universale per le acque interne. Sia dall’analisi dei dati di letteratura sia dai risultati dei livelli di DDT e di PCB determinati in una nostra recente indagine eseguita in tre diverse zone di pesca italiane (Fiume Tevere, Laguna di Caprolace e Laguna di Lesina) si è riscontrata una variabilità intra‐sito molto elevata della contaminazione che potrebbe essere in parte dovuta alla variabilità delle caratteristiche morfometriche e fisiologiche dell’animale: individui prelevati nei tre siti, pur avendo la stessa lunghezza, sono risultati di età molto diversa e con un contenuto lipidico in alcuni casi estremamente variabile anche nell’ambito della stessa classe di età. A differenza di altre specie ittiche, l’età e quindi il tempo di esposizione alla contaminazione non sono risultati positivamente correlati alle concentrazioni di DDT e PCB nel tessuto muscolare. Si ritiene, quindi, che nonostante il fatto che l’anguilla sia un buon bioaccumulatore e che nessun’altra specie abbia un areale così ampio in Europa, la sua longevità e alcune sue caratteristiche biologiche ed ecologiche siano argomenti a sfavore del suo utilizzo a scopi normativi per il monitoraggio delle acque. A questi motivi si aggiunge la difficoltà di cattura di questo pesce, soprattutto nel caso dei laghi profondi. Poiché non è facile individuare in ambito europeo un’altra specie cosmopolita, per il biomonitoraggio si potrebbero utilizzare specie diverse ma ecologicamente equivalenti. Resta comunque importante continuare a monitorare la contaminazione delle anguille sia per la loro importanza commerciale sia perché i livelli di alcuni composti potrebbero rappresentare uno dei fattori di rischio che minacciano l’estinzione di questa specie. Valutazione dell’impatto ambientale di una piattaforma off­shore mediante l’indagine di biomarkers cellulari in M. galloprovincialis Sgherri Dalida, Corsi Ilaria, Della Torre Camilla, Pastore Angela Maria, Zucchi Sara, Focardi Silvano E. Dip. Scienze Ambientali G. Sarfatti, Università di Siena L’obiettivo del presente studio è quello di valutare il potenziale impatto ambientale legato all’attività di manutenzione di una piattaforma off‐shore usando Mytilus galloprovincialis come bioindicatore. Stabilità lisosomiale negli emociti, espressione delle metallotioneine (geni MT10 e MT20) e del gene ABCB1 codificante per la glicoproteina P responsabile del sistema multixenobiotica (MXR) a livello della ghiandola digestiva sono stati indagati in esemplari prelevati da due piattaforme (off‐shore) di estrazione di gas metano‐ di cui una sottoposta a manutenzione‐ nel novembre 2008 e febbraio 2009. Il potenziale rilascio di metalli pesanti durante i processi di manutenzione e quindi l’induzione di sistemi di detossificazione in esemplari esposti è indagato nel presente studio. Andamenti diversi in funzione del periodo e della piattaforma sono stati osservati in tutti e tre i parametri indagati. I campioni provenienti dalla piattaforma in attività presentano livelli di instabilità lisosomiale simili nei due periodi di campionamento, mentre nella piattaforma inattiva nel periodo di febbraio si registra una condizione di stress rispetto a novembre e anche in confronto con l’altra piattaforma. I campioni prelevati nella piattaforma non soggetta a manutenzione a novembre presentano una condizione meno stressata. Una correlazione significativa si osserva tra l’espressione dei geni ABCB1 e MT10 che se pur non presentando differenze tra i periodi e tra le due piattaforma sembrano mostrare un simile andamento. L’espressione del gene MT20, al contrario, risulta significativamente più elevata negli esemplari prelevati in novembre presso la piattaforma in manutenzione. I risultati ottenuti fanno ipotizzare un comportamento del sistema MXR ed in particolare della P‐gp comparabile a quello della famiglia MT10 e della stabilità lisosomiale suggerendo un potenziale utilizzo dell’espressione di questo gene nella ghiandola digestiva di mitilo nel monitoraggio ambientale. 167 XIX Congresso S.It.E. Sistemi di controllo biologico per la valutazione d’impatto della discarica di Pietramelina Taramella Giuliana, Ciccarelli Elisabetta, Cingolani Linda, Lancioni Tisza Arpa Umbria Le discariche di RSU vengono percepite sempre di più come importanti fonti di rischio per il territorio in cui insistono e i cittadini, organizzati in comitati, sono diventati importanti interlocutori degli organi di controllo. Spesso i programmi di monitoraggio, basati su normative, non soddisfano le richieste degli utenti poiché producono una notevole mole di dati chimico‐fisici di difficile gestione, interpretazione e divulgazione. Difatti la popolazione esige indagini sempre più mirate alla salvaguardia della vita acquatica considerando gli organismi viventi le vere sentinelle dell’immissione di sostanze tossiche nell’ambiente. Nel caso in esame l’area in cui è situata la discarica di Pietramelina nel Comune di Perugia è monitorata secondo un protocollo basato sul controllo delle acque sotterranee e superficiali. Sul T. Mussino è stata inoltre posizionata una centralina per il rilevamento di alcuni parametri chimici in continuo. Su richiesta del comitato, ARPA Umbria ha deciso di attuare un’indagine specifica mediante indicatori biologici, atta a valutare l’impatto della discarica sulle comunità acquatiche del T. Mussino. Gli indicatori biologici scelti per controllare le possibili alterazioni degli ambienti fluviali sono i macroinvertebrati bentonici (Indice Biotico Esteso ‐ Metodo 9010 APAT CNR IRSA 2003) e tre diversi organismi acquatici per i test ecotossicologici: l’alga verde Selenastrum capricornutum (EPA 1003.0 2002); il crostaceo di acqua dolce Daphnia magna (APAT CNR IRSA 8020 2003); il batterio bioluminescente Vibrio fischeri (UNI EN ISO 11348‐3:2001). Durante i campionamenti si è proceduto al rilevamento di indicatori visuali di inquinamento (APAT CNR IRSA 9010 2003). I saggi di tossicità acuta programmati con D. magna e V. fischeri non riescono ad evidenziare l’impatto della discarica sulle acque del fosso Covile. Tali test risultano infatti più adatti a situazioni di emergenza. Il saggio cronico con S. capricornutum, essendo molto più sensibile al modesto carico inquinante, può essere invece utilizzato anche per controlli routinari. L’impoverimento delle comunità bentoniche nella stazione a valle denuncia una sofferenza cronica degli ecosistemi acquatici del Mussino. Fattori determinanti il trasferimento di Composti Organici Persistenti (POPs) dal pascolo al latte Tremolada Paolo, Parolini Marco, Comolli Roberto, Mariani Luigi, Cola Gabriele, Guazzoni Niccolò, Tato Liliana, Binelli Andrea, Provini Alfredo Dipartimento di Biologia “Luigi Gorini”, Università degli Studi di Milano La contaminazione da composti organici persistenti (POPs) raggiunge le aree di montagna ad alta quota attraverso processi di trasporto a microscala (avvezione da insediamenti abitativi, da aree stradali, da attività produttive e turistiche), a mesoscala (es: avvezione da aree della pianura padana densamente popolate) e a macroscala (trasporti a lunga distanza da aree lontane). Le basse temperature degli ambienti montani e le abbondanti precipitazioni favoriscono i processi di deposizione e ritenzione dei contaminanti i quali, grazie alla loro capacità di trasferirsi ed accumularsi lungo le catene alimentari, sono poi in grado di raggiungere prodotti di interesse umano come il latte dei pascoli alpini. Diversi fattori possono influire sui livelli dei POPs nel latte: l’ubicazione e la tipologia del pascolo, la quantità e qualità degli alimenti integrativi, le condizioni micrometeorologiche del pascolo stesso e il periodo stagionale in cui il latte è stato prodotto. Per valutare il possibile ruolo di questi fattori sui livelli di contaminazione del latte in aree di montagna, sono stati prelevati sia campioni di matrici ambientali (suolo, vegetazione e lettiera) sia campioni di latte, di mangime di integrazione e di deiezioni in un pascolo delle Alpi centrali a circa 2000 m di quota durante tutta la stagione del pascolo da fine giugno a inizio settembre. I campioni sono stati analizzati per varie classi di POPs (insetticidi organoclorurati e metaboliti, HCB, IPA e PBDE) mediante estrazione in soxhlet dopo liofilizzazione ed analisi per GC‐MS‐MS. I risultati hanno mostrato livelli differenti a seconda dei composti, della stagione e delle condizioni micrometeorologiche, fornendo un quadro complessivo dello stato di contaminazione da POPs del latte e indicazioni sui fattori ambientali che lo determinano. 168 XIX Congresso S.It.E. Monitoraggio di metalli pesanti in cinghiali del Nord­Est Zaccaroni Annalisa1, Codolo Roberta2, Busatta Stefania3, De Luchi Daniele4, Amorena Alessandra Luisa4, Scaravelli Dino1, Pascotto Ernesto2 1
Dipartimento di Sanità Pubblica Veterinaria e Patologia Animale, Università di Bologna Sezione Biologia e Patologia Animale, DIAN, Università di Udine 3
Servizio Caccia Pesca e Agricoltura Provincia di Treviso 4
ULSS n8, Asolo 2
I metalli pesanti possono essere inclusi tra i principali contaminanti ambientali. Nonostante non vadano incontro ad imponenti fenomeni di biocaccumulo come nel caso dei composti organoclorurati, questi contaminanti tendono ad accumulare nei tessuti degli organismi viventi, dove possono essere reperiti a concentrazioni anche notevoli. L’uso di specie selvatiche per il monitoraggio della contaminazione ambientale è da tempo riconosciuto come valido strumento per la valutazione della presenza di numerosi contaminanti. Il presente lavoro valuta le concentrazioni di metalli pesanti in tessuti di cinghiale (Sus scrofa) abbattuti nell’ambito della normale attività di caccia nel territorio della provincia di Treviso. Aliquote dei vari tessuti (muscolo, fegato, rene, cuore, grasso perirenale, milza, omento, polmone) sono state prelevate dagli esemplari abbattuti e sottoposti ad analisi con tecnica ICP‐OES per la determinazione di piombo, cadmio, arsenico, mercurio, selenio, cromo, rame, zinco. I dati ottenuti sono stati messi in relazione con tutte le informazioni relative all’area di abbattimento, all’età, al sesso e allo stato sanitario degli animali. I dati ottenuti sono indicativi di un livello di contaminazione ambientale da metalli pesanti ridotto, tale da non indurre effetti di tossicità acuta negli animali considerati. I livelli riscontrati vanno però considerati anche nell’ottica di possibili effetti subletali di notevole importanza ecotossicologica, quali alterazione della capacità e dell’efficienza riproduttiva ed alterazione della funzionalità del sistema immunitario, che sono state provate per numerose altre specie e possono rendersi responsabili di aumentata incidenza di patologie e di una riduzione nella prolificità della specie. 169 XIX Congresso S.It.E. S11. Macrofite e ambiente Utilizzo di indici macrofitici come bioindicatori nello studio della vegetazione delle acque interne dell’Agro Pontino (Lazio meridionale) Abati Silverio1, Castorina Mario3, Iberite Mauro1, Minciardi Maria Rita2, Pelliccioni Ilaria1, Spada Concita Daniela2 1
Dip. di Biologia Vegetale, Sapienza Università di Roma. ENEA, Sez. BAS‐BIOTEC‐AMB C.R. Saluggia (VC) 3
C.R. Casaccia (RM) 2
Numerose ricerche europee hanno individuato nelle comunità macrofitiche un bioindicatore efficace nel monitoraggio dello stato trofico ed ecologico dei sistemi acquatici (Haury et al., 2000; Dawson, 2002). Obiettivo della ricerca, eseguita all’interno del reticolo idrografico dell’Agro Pontino (LT), è stata l’applicazione di metodologie bioindicatrici per verificarne l’applicabilità e l’affidabilità in un ambito territoriale diverso da quello della loro messa a punto. L’ampio studio floristico (Iberite & Pelliccioni, 2009) ha rappresentato la base conoscitiva a tale approccio. L’indagine floristica e vegetazionale ha riguardato comunità idrofitiche, elofitiche e cenosi tipicamente xerofile, ma che comunque sono in relazione spaziale ed ecologica con gli ecosistemi strettamente acquatici. Malgrado l’evidente impoverimento della biodiversità della flora igrofila pontina è stata rilevata la presenza di entità ormai divenute rare o ritenute scomparse. Un attento esame degli indici macrofitici disponibili ha portato all’individuazione dei tre applicati in questa indagine: MTR (Holmes, 1995, Newman et al., 1997) TIM (Schneider et al., 2000) IBMR (Haury et al, 2002; AFNOR, 2003). Data la tipologia delle pressioni presenti nell’area di studio, sono stati selezionati gli indici che permettono di valutare meglio lo stato trofico degli ecosistemi studiati. D’altro canto, pur essendo solo in parte conformi alla Direttiva 2000/60/CE, tali strumenti sono ampiamente utilizzati per la classificazione dei corpi idrici in ambito europeo. Tale indagine ha contribuito ad aggiornare le esigue conoscenze riguardanti lo stato di conservazione della flora e della vegetazione igrofila dell’Agro Pontino, al fine di promuovere un’adeguata pianificazione ecologica e gestione ambientale. Ha permesso inoltre di caratterizzare questi ecosistemi ai fini della messa a punto di indici macrofitici di stato ecologico e quindi all’implementazione della Direttiva 2000/60/CE. Approccio allo studio della vegetazione igrofila di un lago fortemente modificato: il caso di studio del lago di Toblino Cappelletti Cristina, Beltrami Maria Elena, Cristofolini Fabiana Fondazione Edmund Mach, Istituto Agrario di San Michele all’Adige, San Michele all’Adige (TN) Il lago di Toblino, sito nel Trentino sud‐occidentale a quota 242 m s.l.m., è un’area protetta (Biotopo provinciale dal 1992 e SIC dal 2000) per le peculiarità della vegetazione sub‐mediterranea e per l’avifauna acquatica. Costituisce assieme al lago di Santa Massenza un sistema di laghi “naturali fortemente modificati” per la presenza, dai primi del ‘900, di una centrale idroelettrica. L’opera ha profondamente modificato l’ecosistema, trasformandone il regime idrologico e le caratteristiche limnologiche e biologiche. Lo studio della vegetazione è stato condotto durante la stagione vegetativa da aprile a settembre nel biennio 2005‐2006. Ha previsto: i) studio della vegetazione perilacustre mediante indagine fisionomico‐strutturale e rilievo di transetti in specifiche zone di interesse; ii) studio delle cenosi strettamente acquatiche, limitatamente alle aree favorevoli al loro insediamento, in base all’orografia delle coste ed alla direzione prevalente di deflusso delle acque lacustri. I rilievi sono stati eseguiti con l’ausilio del GPS al fine di ottenere riferimenti precisi per la realizzazione cartografica. I primi risultati mostrano una vegetazione con struttura semplificata ed alterata, in particolare lungo la sponda nord‐occidentale, dove la strada costeggia il lago. Sul versante opposto, più naturale, l’orografia della costa è scoscesa e le cenosi ad orno‐ostrieto si spingono fino al bordo del lago, limitando lo sviluppo della vegetazione ad elofite. Solamente nella parte nord‐orientale, la fascia a fragmiteto appare più strutturata, alternandosi al magnocariceto. L’unica specie rinvenuta in acqua è Zanichellia palustris, rilevata nella parte sud occidentale del lago, in un’area riparata rispetto al filone della corrente e con condizioni di ricambio più lente. 170 XIX Congresso S.It.E. L’utilizzo delle macrofite per il controllo della qualità dei corsi d’acqua umbri: applicabilità e problematiche Ciccarelli Elisabetta, Notargiacomo Tatiana, Charavgis Fedra, Cingolani Linda Arpa Umbria Nel 2008 è stato avviato sui corsi d’acqua umbri il monitoraggio secondo quanto previsto dalla Direttiva Quadro sulle acque CE 2000/60 e il D.L.g.s. 152/06, mediante l’utilizzo di diversi indicatori biologici. Il biomonitoraggio delle macrofite è stato eseguito nel periodo luglio‐ottobre, su 17 siti appartenenti a diverse tipologie fluviali e verrà esteso, nel corso del 2009, ad altri 26 tratti individuati sui corpi idrici minori. La metodologia utilizzata è stata quella prevista dal protocollo di campionamento e analisi per le macrofite delle acque correnti – Manuale APAT 2007. Il protocollo applicato ha previsto il rilevamento sia della composizione tassonomica (identificazione di 95 taxa complessivi) che dell’abbondanza della comunità macrofitica presente. In questo lavoro verranno illustrati i primi risultati ottenuti, elaborati in modo da trarre informazioni sul ruolo ecologico delle componenti vegetazionali rilevate con maggiore frequenza (Bidens frondosa, Eupatorium cannabinum, Lythrum salicaria, Lycopus europaeus, Solanum dulcamara, Veronica anagallis aquatica, etc.) e sullo stato trofico dei corsi d’acqua principali del reticolo idrografico del fiume Tevere. Verranno evidenziate, inoltre, le principali problematiche emerse nell’organizzazione ed attuazione del rilevamento routinario di tale componente biologica. Le maggiori difficoltà incontrate in questa fase di avvio sono risultate legate prevalentemente alla carenza di risorse disponibili da impiegare nel rilevamento, alla necessità di una formazione molto specialistica, alla carenza di informazione su una procedura comune per l’elaborazione dati, alla difficoltà di individuare siti di riferimento. Il lavoro avviato risulta molto importante per la caratterizzazione dei corpi idrici superficiali umbri mediante le comunità macrofitiche. In passato, infatti, non sono mai state condotte indagini secondo una procedura standardizzata, così ad ampio raggio, sulla vegetazione acquatica. I risultati elaborati, oltre a contribuire all’espressione di un giudizio sullo stato ecologico, costituiranno una base di partenza per l’individuazione di ambienti di particolare interesse naturalistico e per la pianificazione di interventi di gestione e risanamento mirati alla conservazione della biodiversità negli ambienti acquatici. Results of experiments of growth of macrophytes in acquaria and their biomanipulation in a shallow lake Ciurli Adriana, Alpi Amedeo Dept. Crop Plant Biology, University of Pisa The Massaciuccoli Lake, a 700 ha shallow lake, located in the Migliarino San Rossore Massaciuccoli Natural Park, along the Tuscan coast (Italy), has undergone a dramatic reduction of the macroalgal and submerged macrophytic communities over the last 50 years. This reduction has been both in terms of the number of species and in terms of abundance, leading, in recent years, to a turbid water phytoplankton dominated state and to the disappearance of submerged macrophytes. Our work was performed using two different experimental approaches: the first carried out in mesocosms, aquaria in controlled growth conditions, and the second in enclosures placed directly in the lake. The aim of this study was to investigate, in aquaria experiments, the minimum threshold of light necessary for the survival of a macrophyte, Myriophyllum verticillatum L.. Light intensity was artificially reproduced by sediment resuspension using pumps. Subsequently, aquaria experiments were carried out with biomanipulation techniques (such as the removal of the fish community, the inoculation of zooplankton, Daphnia magna Strauss, and forced reintroduction of the macrophyte) in enclosures. The results showed that, currently, the PAR intensity at the bottom of the lake is not sufficient to allow spontaneous recovery of submerged vegetation. The positive effect of biomanipulation, due to the fish removing and to phytoplankton‐grazing by D.magna, may lead to a significant clarification of the water column in the treated enclosures, allowing radication and growth of submerged vegetation. Nevertheless, an effective recovery of Massaciuccoli Lake is not likely to be achieved until an integrated approach (ranging from the reduction of the pollutant sources to partial dredging of the sediment, because of the high nutrient levels), is performed. 171 XIX Congresso S.It.E. Application of macrophytes biological indices in the Orbetello lagoon system Renzi Monia1,2, Giovani Andrea2, Mari Elena1, Roffilli Rugiada1, Trinchera Giuseppe3, Zonnedda Gabriella3, Girardi Roberta3, Ausili Antonella3, Gabellini Massimo3, Focardi Silvano E.1,2 1
Research Centre of Lagoon Ecology, fishery and aquaculture (Ecolab), University of Siena, location of Grosseto, Orbetello (GR) Department of Environmental Science, University of Siena 3
Institute of Protection and Research (ISPRA), Roma 2
The development of new macrophytic indices for the evaluation of water quality is encouraged by the Water Framework Directive with the aim to improve monitoring strategies in coastal and transitional systems. The Orbetello lagoon, a Mediterranean Ramsar site located in the Central Tyrrhenian coastal area (Italy) and characterized by meso‐eutrophic conditions, was sampled on a seasonal basis in above 60 stations from 2007 to 2008. During this period we collected and analysed water samples and recorded benthonic vegetal biomasses distributions and densities. Results obtained by the quantification of macronutrients in water were utilized to calculate classical Trophic State Indices (Carlson, OCSE, etc). Classifications developed from water data were compared to results obtained from the application of different biological macrophytes indices (Ecological Evaluation Index, trophic status index). As result of this study, the Orbetello lagoon water quality could be divided into 4 different classes: bad, moderate, good, and high related to the station location inside the basin. Results evidenced a general correspondence among both biological indices and chemical classifications with some exceptions. Clear seasonal fluctuations in the discriminating power of the applied biological indices were also recorded. Keywords: Mediterranean lagoon, Central Tyrrhenian sea, biomarkers, sediments, organisms, pollutants 172 XIX Congresso S.It.E. S12. Biorimediazione e fitorimediazione Caratterizzazione di ceppi di Gordonia spp. isolati dalla comunità batterica presente in una biopila per il trattamento di suolo contaminato da idrocarburi Bortolazzi Laura, Sanangelantoni Anna Maria Dipartimento di Scienze Ambientali, Sezione di Biotecnologie Ambientali, Università di Parma L’ampio utilizzo dei prodotti petroliferi è causa di una parte considerevole dell'inquinamento ambientale. Sfruttare le capacità degradative di consorzi microbici per la biorimediazione ed il recupero di suoli contaminati risulta essere una tecnica economicamente accessibile e di impatto ambientale minimo. In questo ambito è stato iniziato un lavoro di caratterizzazione delle popolazioni microbiche sviluppatesi nella biopila messa in opera in un sito interessato, in passato, da attività commerciali legate alla distribuzione e deposito di oli combustibili e gasolio. In particolare, una prima fase del lavoro ha riguardato il monitoraggio nel tempo, con metodi classici (MPN), della carica di batteri idrocarburo‐ossidanti nella biopila durante il trattamento. Da questo suolo sono stati isolati consorzi idrocarburo‐degradanti che, da un'analisi preliminare, comprendevano numerosi batteri riconducibili al genere Gordonia, che include specie in grado di utilizzare idrocarburi come fonte di carbonio per la crescita, e capaci di produrre biosurfattanti. Allo scopo di caratterizzare i ceppi di Gordonia presenti nei consorzi isolati, il DNA di questi è stato estratto e sono stati amplificati gli rDNA 16S che sono stati successivamente clonati. Per ogni consorzio analizzato i cloni sono stati raggruppati mediante analisi ARDRA e sono state determinate le sequenze di un rappresentante dei vari gruppi. La conoscenza delle componenti dei consorzi e delle sequenze di rDNA 16S delle specie di Gordonia presenti nella biopila potrà rendere attuabile un approccio di Real Time PCR per monitorare il loro sviluppo durante il periodo di trattamento e monitorare un eventuale processo di “bioaugmentation” con ceppi selezionati. È proseguito inoltre il lavoro di isolamento in coltura pura dei ceppi di Gordonia presenti nei consorzi e, parallelamente, sono stati disegnati primers per amplificare i geni alk. Le monossigenasi codificate da questi geni saranno caratterizzate. Studio preliminare per la messa a punto di un intervento di bonifica basato sull’impiego di sistemi pianta­microorganismi della rizosfera presso un sito di accumulo di ceneri di pirite Vallini Giovanni1, Alpi Amedeo2, Ciurli Adriana2, Gabrielli Roberto3, Lampis Silvia1, Meloni Miriano4, Monnanni Roberto3 1
Dipartimento di Biotecnologie, Università degli Studi di Verona Dipartimento di Biologia delle Piante Agrarie, Università degli Studi di Pisa 3
CIBIACI, Università degli Studi di Firenze 4
Nuova Solmine SpA, Follonica (GR) 2
Viene qui illustrato il Progetto R.E.P.E.T. (Rhizosphere‐Enhanced Phyto‐Extraction Technology) finanziato dalla Regione Toscana al fine di individuare possibili interventi di bonifica biologica in aree contaminate da arsenico a seguito di smaltimento sul suolo di ceneri derivanti dall’arrostimento di pirite per la produzione di acido solforico. Il sito oggetto di studio ricade nell’ambito dell’insediamento industriale di Scarlino (GR), il cui sviluppo comincia all’inizio degli anni '60 con la messa in essere del processo chimico‐siderurgico di lavorazione integrale delle piriti delle Colline Metallifere. Ciò mirava allo sfruttamento del minerale di pirite con, da un lato, la produzione di acido solforico e, dall'altro, il recupero di pellets di ossido di ferro da destinarsi alle acciaierie. Nel corso degli anni fino al 1995, quando – a seguito di numerosi passaggi e riassetti societari – la produzione di acido solforico passa dall’arrostimento delle piriti alla combustione diretta dello zolfo, sono state accumulate all’incirca 1,4 mega t di ceneri. Oggi sono in corso operazioni di rimozione e smaltimento di questi residui, ma il terreno di giacitura – una volta liberato – dovrà essere bonificato. Il ricorso alla fito‐
estrazione stimolata dalla rizosfera costituisce l’ipotesi di partenza del Progetto R.E.P.E.T.. L’indagine si prefigge l’accertamento della compatibilità di specie botaniche iperaccumulatrici di As (la felce Pteris vittata) e di altri metalli pesanti (ibridi del genere Populus sp.) con la matrice pedologica contaminata dalle ceneri. Di queste piante sono in corso di valutazione – attraverso prove sia in mesocosmo che parcellari in situ ‐ i parametri di efficienza in bioaccumulo quali BF (bioaccumulation factor) e PE (phytoextraction efficiency). Altro obiettivo dello studio è quello di individuare possibili ceppi batterici autoctoni PGPR (plant growth promoting rhizobacteria) da impiegare in consociazione con le specie vegetali in questione per incrementare la resa in fitoestrazione. 173