Schema della sezione

    • L'importanza degli oceani. La profondità. il dominio bentonico e pelagico. Zonazione. I sedimenti. Temperatura superficiale e sul fondo. Termoclino. La salinità. Densità e altre proprietà dell'acqua marina. pH. La materia organica. Ossigeno. Andamento globale delle principali variabili abiotiche degli oceani. Il Mediterraneo. Profili di ossigeno, anidride carbonica e nutrienti lungo il gradiente di profodnità. Estinzione della luce. Il suono in mare.  Formazione delle acque profonde e il Grande nastro trasportatore. Principali correnti superficiali. la circolazione verticale. Le maree. Regioni biogeografiche marine.Zonazione della fascia intertidale e subtidale. 

    • Dimensioni degli organismi marini. Densità corporea. Forme. Gallegiabilità.  Buoyancy. Movemento. Organismi sessili. Strutture di difesa. intervalli di temperatura e salinità. Adattamenti agli ambienti estremi. L'ossigeno. Adattamenti all'aria. Osmoregolazione. Specie catadrome, anadrome e diadrome. Differenze tra terra e oceano.


    • La diversità in specie e tassonomica della fauna marina. Pattern globali di distribuzione della diversità. Fattori e processi che influenzano la distribuzione della fauna.


    • La diversità del benthos. Definizioni e classificazione per dimensioni e rapporto col substrato. Animali coloniali e unitari. Struttura, riproduzione, strategie alimentari e ruolo ecologico: poriferi, cnidari, anellidi, molluschi, artropodi, echinodermi, briozoi, tunicati, pesci. Altri fila animali. La meiofauna. Principali habitat bentonici. Metodi di mappatura degli habitat.


    • La diversità del pelagos. L’ambiente pelagico. Il plancton: dimensioni e categorie. Le alghe azzurre. Il fitoplancton eucariote. Prasinophyceae. Coccolitoforidi. Diatomee. Bilancio del silicio. Dinoflagellati. Bloom algali. Produzione fitoplanctonica globale. I foraminiferi. I radiolari. Lo zooplancton: copepodi. Eufasiacei. Altri gruppi animali: chetognati e zooplancton gelatinoso. Ictioplancton. Ciclo stagionale del plancton. Il necton. Convergenza evolutiva tra gruppi. Cefalopodi. Pesci. Rettili e mammiferi marini.


    • Concetto di disturbo. Perturbazioni. La natura del disturbo: fisico, chimico, biologico. Tipologie di disturbo. Intensità e frequenza. Variabilità spaziale e temporale. L'effetto combinato di variabilità e intensità del disturbo. Casi di studio su popolamenti a dominanza animale. Ipotesi del disturbo intermedio. Dinamica delle patch. Recupero dopo il disturbo. Interazioni tra disturbo ambientale e biologico ed effetti. 

    • Teoria biogeografica delle isole. Stepping stones. Strutture artificiali come stepping stones. Supply-side ecology. Processi che influenzano il rifornimento larvale. Potentiale di dispersione degli animali marini. Metapopolazioni e metacomunità. Modelli di formazione delle comunità marine: dinamica delle patch, species sorting, mass effect, modelli neutrali. Beta-diversità: concetti. L'importanza della beta-diversità nell'ecologia marina. Beta-diversità and connettività ecologica. Distance-decay nella similarità. Casi di studio e implicazioni per la conservazione. L'analisi della beta-diversità negli studi ambientali. Esempi nella valutazione di impatto ambientale. Omogeneità e eterogeneità legate agli impatti umani. Nestedness and turnover

    • Logica sperimentale. Esperimenti manipolativi e misurativi. Fattori e variabili di risposta. Fattori fissi e random. Fattori ortogonali e gerarchizzati. Disegni sperimentali multifattoriali. Disegni confusi. BACI designs.

    • Funzioni ecosistemiche. Lo stato delle conoscenze per i sistemi marini. Tratti funzionali degli organismi marini. Diversità funzionale: metodi di quantificazione. Relazione tra diversità tassonomica e funzionale. Ridondanza. Meccanismi di relazione biodiversità-funzionamento: facilitazione, complementarietà. sampling effect, portfolio effect. Modelli di relazione tra biodiversità e funzionamento. Casi di studio su produttività primaria e secondaria in mare, stabilità, e resistenza all'invasione.

    • Complessità e proprietà emergenti. Resilienza. Recupero e resistenza. meccanismi di stabilità. Transizioni critiche. Isteresi. Architettura interna dei sistemi e risposta al disturbo. Segnali anticipatori delle transizioni. Regime shift, drivers, e conseguenza per i servizi ecosistemici: esempi in ambienti polari, praterie di fanerogame. Principali linee di intervento e gestione: esempi su barriera coralline. Planetary boundaries.

    • Le reti trofiche e il detrito: concetti e definizioni. Il detrito nell'ambiente marino: POM e DOM, tipologie, origine, composizione. Sostanza labile e refrattaria. Il ruolo degli oceani nel ciclo del carbonio. Pompa biologica, pompa microbiologica e loop microbico, shunt virale. Cenni sul ciclo dell'azoto e dello zolfo. Le reti trofiche e i flussi di energia. Differenze tra ambiente terrestre e marino. Esempi di reti trofiche: ambiente mediterraneo costiero, mare aperto, foreste di laminarie, barriera corallina. Specie keystone e reti trofiche. Controllo top-down e bottom-up. Esempi di cascate trofiche mediate da predatori e mesopredatori. Casi di studio. Accoppiamento bento-pelagico.

    • Funzioni e beni e servizi degli ecosistemi marini. Funzioni regolative, funzioni produttive, funzioni di informazione. Esempi: sequestro di carbonio, pesca e fabbisogno alimentare mondiale, sostanze bioattive, estetica e arte. Quantificazione del capitale naturale. Casi di studio: turismo su barriere coralline, produzione ittica,  Approcci economici. Il valore dei principali ecosistemi marini. Problematiche dell'approccio economico. Cenni su approccio emergetico.

    • Cambiamento climatico e cambiamento globale. Paleo clima oceani. Emissioni gas serra e effetti. Espansione termica oceani. Effetti atmosferici. Innalzamento del livello dei mari. ENSO. Anomalie termiche e ondate di calore. Mortalità di massa di organismi bentonici. Acidificazione degli oceani e punto di saturazione dell'aragonite. Effetti del riscaldamento globale sulle reti trofiche marine. Clima e invasioni biologiche.


    • Crescita popolazione umana e driver di pressione. Inquinamento organico e inorganico. Effetti di scarichi di reflui urbani. Eutrofizzazione. Inquinanti di sitensi e effetti sul biota marino. Contaminanti emergenti. Metalli pesanti. Bioaccumulo e magnificazione. Idrocarburi. Plastica e marine litter. Alterazioni fisiche: radiazioni, inquinamento termico, acustico,  luminoso. Strutture artificiali e alterazione della costa. Patogeni e specie aliene. Casi di studio. Pesca e acquacoltura. Sovrasfruttamento degli stock. Pressione cumulativa e stima degli impatti attesi. Perdita di biodiversità marina e conseguenze. Controllo e monitoraggio degli impatti.

       


    • Caratteristiche ambientali dell'ambiente di marea. Fascia ad alghe fucoidi. Biocostruzioni: trottoir, reef a vermetidi. Foreste algali del subtidale roccioso: Cystoseira sensu lato e sargassi. Pareti rocciose del subtidale e macrofauna associata. Ambiente di grotta sommersa. La fauna ittica degli ambienti rocciosi. Principali minacce antropiche. Stato ecologico in Mediterraneo. Indici di stato. Regime shift recenti. Il ruolo del cambiamento climatico


    • Il coralligeno e altre biocostruzioni del Mediterraneo. Reef ad Astroides calycularis. Biostalattiti. Il coralligeno: caratteristiche, tipologie di biocostruzione, biodiversità, la natura del substrato, specie tipiche. Le trezze. Distribuzione del coralligeno. Il maerl e la sua distribuzione in Mediterraneo. Principali minacce antropiche sul coralligeno: pesca, inquinamento, cambiamento climatico, mortalità di massa.


    • Le laminarie: origini, distribuzione e diversità. La struttura tridimensionale delle foreste di kelp. Distribuzione e fattori che la influenzano. Biodiversità associata alle kelp. Funzioni ecologiche, beni e servizi ecosistemici associati. Produttività e reti trofiche nelle foreste di kelp. Impatti antropici e sfruttamento. Regime shift delle kelp legati allo sfruttamento delle risorse e al cambiamento climatico.

       

      Coralli molli e coralli duri. Coralli ermatipici: caratteristiche, biologia e distribuzione globale delle barriere coralline. Simbiosi nei coralli. Riproduzione. Scheletogenesi. Madrepore del Mediterraneo. Struttura tridimensionale dei coralli in relazione alle forzanti ambientali. Tipi di barriera corallina. Formazione degli atolli. Fattori che influenzano la distribuzione delle barriere coralline. Biodiversità e reti trofiche. Produttività. Funzioni ecosistemiche. Beni e servizi associati. Minacce umane. Bleaching. Acidificazione. Sovrasfruttamento e regime shift: l’esempio dei Caraibi.


    • Fanerogame marine: origine, caratteristiche ecologiche, diversità e distribuzione. Le fanerogame marine del Mediterraneo. Posidonia oceanica: distribuzione, caratteristiche strutturali, crescita e riproduzione. Fattori ambientali che influenzano la densità delle praterie sommerse. La matte. Le banquettes. Il rolo ecologico delle praterie di fanerogame marine. Produttività primaria e sequestro di carbonio. Biodiversità associata e reti trofiche. Impatti antropici: ancoraggio, porti, pesca, sedimentazione e artificializzazione costiera. Indici di stato ecologico delle praterie. Effetto dell’arricchimento organico. Introduzione di specie aliene. Effetto del cambiamento climatico. Stato delle praterie in Mediterraneo.

       

      Mangrovie: caratteristiche, biologia e distribuzione globale. Tipi di mangrovie. Apparati radicali e adattamento alle condizioni di sommersione e salinità elevata. Riproduzione. Ruolo ecologico. Sequestro di carbonio e produttività. Protezione costiera. Formazione di habitat per specie marine e terrestri. Biodiversità associata. L’importanza delle mangrovie per la pesca e il turismo nelle aree tropicali. Impatti antropici e effetti del cambiamento climatico. L’acquacoltura dei gamberi e il declino delle mangrovie nel sud est asiatico: conseguenze socio-ecologiche.


    • Gli ambienti profondi. Sintesi aspetti ambientali generali. Flussi di materia. Biodiversità. Caratteristiche e adattamenti delle specie. Specie peculiari. Gigantismo abissale. Gli ecosistemi profondi transienti: carcasse animali, sorgenti idrotermali, cold seeps. Potenziali effetti dei cambiamenti climatici sui sistemi profondi. I sistemi polari marini dell’Artico e dell’Antartide. Differenze ambientali e di biodiversità tra i poli. Fauna ittica, avifauna e mammalofauna dei sistemi polari. Adattamenti. Migrazioni. Il ghiaccio e la vita marina. Produttività primaria. Il krill e le reti trofiche polari. Principali minacce agli ambienti polari: inquinamento, sovrasfruttamento delle risorse, cambiamento climatico. I regimi di protezione negli ambienti polari.

    • Cenni storici sulla conservazione in mare. Evoluzione del concetto di conservazione marina nel tempo. Differenze tra i principi di conservazione tra ambienti terrestri e marini. Implicazioni sulle strategie di conservazione. Gli obiettivi della conservazione. Il contributo dell'ecologica marina sperimentale alla conservazione. controversia SLOSS. Dimensioni delle aree marine protette (AMP) in relazione agli obietti di di conservazione. Pro e contro delle AMP di grande e piccola dimensione. Protezione e rischio ambientale. Conformazione delle AMP. Distanziamento. Il contesto ambientale e socio-economico. La zonizzazione interna. Fattori da considerare per l'implementazione di AMP. Le AMP nel mondo: distribuzione e caratteristiche. La conservazione in Mediterraneo. Le AMP in Italia. L'iter istitutivo. Il monitoraggio dell'efficacia di protezione. Fattori di confusione nel monitoraggio delle AMP. Linee guida per migliorare il monitoraggio biofisico. Workflow dei piani di monitoraggio. Gli effetti della protezione sui popolamenti marini: sheltering e buffering. Cascate trofiche. Relazione degli effetti con la dimensione delle AMP. Effetti della frequentazione. AMP e resilienza dei popolamenti marini: casi di studio in Mediterraneo. Protezione, eterogeneità spaziale e stabilità dei popolamenti. Pattern di diversità e network di AMP. beta- diversità composizionale e funzionale e implicazioni per la conservazione. Enforcement e paper reserves. Effetti socio-economici della conservazione. Costo delle conservazione marina. Compliance e fattori che la influenzano. Mitigazione del disturbo esterno e conservazione.

    • Principali convenzioni e accordi internazionali per la tutela della fauna marina. Le direttive europee. Direttiva Acque: scopi e funzionamento. La Direttiva Habitat: scopi, habitat prioritari, rete Natura 2000, Siti di importanza Comunitaria, habitat e specie degli allegati. Specie protette a livello europeo e mediterraneo. Protocollo ASPIM. La Direttiva per la Strategia Marina: sviluppo, iter, monitoraggio, descrittori del GES. Obiettivi, indicatori e target della strategia marina per l'Italia