
Mesozooplancton Portofino: Struttura e Funzionalità
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Riassunto
I.Studio sulla Variabilità delle Comunità di Mesozooplancton nell Area Marina Protetta di Portofino
Questa ricerca, condotta nell'ambito del progetto LTER (Ricerca Ecologica di Lungo Termine) nel sito IT15 - Mar Ligure, ha analizzato la struttura e la funzionalità delle comunità di mesozooplancton nell'Area Marina Protetta (AMP) di Portofino, a Punta Faro (N 44°20,000’ E 009°10,000'). Sono stati utilizzati due approcci: uno classico, basato su tecniche multivariate per studiare la similarità tra diversi anni, evidenziando l'influenza della stagionalità; e un approccio modellistico, per indagare la dinamica del sistema e lo stato di salute dell'ecosistema tramite indici specifici. L'AMP di Portofino, parte del progetto LTER dal 2007, è un'area di monitoraggio continuo per variabili fisiche, chimiche e biologiche.
1. Introduzione e Obiettivi dello Studio
Lo studio si concentra sull'analisi della struttura e della funzionalità delle comunità mesozooplanctoniche nell'Area Marina Protetta (AMP) di Portofino, inserito nel più ampio progetto LTER (Long Term Ecological Research). L'AMP di Portofino, parte del sito IT15 - Mar Ligure dal 2007, presenta due stazioni costiere principali per il monitoraggio: una di fronte a Punta Faro e una a Cala dell'Oro (zona A, protezione integrale). La ricerca si propone di indagare la variabilità dei gruppi zooplanctonici utilizzando due approcci: un metodo classico, basato su tecniche multivariate per descrivere la similarità tra gli anni di riferimento, dimostrando l'influenza della stagionalità sulla composizione zooplanctonica (sia adulta che giovanile); e un approccio modellistico, per studiare la dinamica del sistema (funzionalità, flussi energetici) e il suo stato di salute tramite indici specifici. Il progetto LTER, a livello nazionale, comprende 25 siti gestiti da Enti di Ricerca, Università e Istituzioni, monitorando ecosistemi, biodiversità, qualità delle acque, produttività e gli effetti dell'inquinamento e dei cambiamenti climatici. La scelta di Portofino si giustifica per la presenza di dati di monitoraggio ambientale e di zooplancton raccolti sin dalla fine del 1999, integrandosi nel programma LTER di ricerche ecologiche a lungo termine. Questo lavoro di tesi si inserisce in questo contesto di studi pluridecennali, offrendo un approfondimento specifico sulla comunità zooplanctonica.
2. Metodologie di Campionamento e Analisi
Il campionamento della comunità zooplanctonica a Punta Faro è stato condotto ogni 15 giorni, a bordo della nave UniGe “M/B Veliger”, seguendo il programma di monitoraggio marino costiero nazionale (Di Girolamo I., 2003). I campioni sono stati analizzati nei laboratori del DISTAV. L'analisi ha incluso la determinazione della biomassa (metodo gravimetrico) e dell'abbondanza dei diversi taxa, con particolare attenzione a copepodi e cladoceri, raggiungendo l'identificazione a livello di specie quando possibile. Per i copepodi giovanili, a causa delle difficoltà di distinzione tra specie congeneri, l'identificazione è stata effettuata a livello di genere. Organismi non-copepodi sono stati classificati a livelli tassonomici più alti (Phylum, Classe, Ordine, Genere). Prima dell'analisi statistica, sono state eliminate le specie con una percentuale di zeri superiore al 90%. I dati di abbondanza sono stati trasformati con radice quadrata per bilanciare le variabili meno abbondanti e poi analizzati tramite l'indice di Bray-Curtis per creare una matrice di similarità. Per la stima della biomassa, è stata utilizzata la conversione dalla massa secca alla massa di carbonio (log CM = (log DM− 0.499)/0.991) e la funzione 'Random forest' su R per valutare l'influenza delle diverse specie sulla precisione della stima, intervenendo con correzioni forzate quando necessario. Sono state inoltre eseguite analisi sulla sostanza organica particellata (proteine e carboidrati) mediante metodologie specifiche (Hartree 1972; Dubois et al. 1956).
3. Fattori Ambientali e loro Influenza
L'ambiente marino dell'AMP di Portofino è caratterizzato da una complessa circolazione delle correnti, influenzata da fattori meteo-climatici (direzione e intensità del vento) e idrodinamici (circolazione dominante). La circolazione del Mar Ligure, nota per la sua componente ciclonica antioraria, è alimentata dalla Corrente del Tirreno (calda e salata) e dalla Corrente della Corsica occidentale (WCC), generando la corrente del Mar Ligure. Questa presenta una variabilità stagionale con flussi tirrenici maggiori in inverno e un flusso WCC stabile tutto l'anno, influenzato anche dall'Oscillazione Nord Atlantica (NAO). Il promontorio di Portofino, dichiarato AMP nel 1999, presenta un ambiente marino ricco e diversificato a causa delle sue caratteristiche geomorfologiche e idrodinamiche. La circolazione intorno al promontorio è complessa, legata alle forzanti meteo-climatiche e idrodinamiche, e all'interferenza del promontorio stesso e della stretta piattaforma continentale. Si evidenzia la presenza di un vortice di ricircolazione o anticiclonico al largo di Camogli, confermato sia da osservazioni di drifter che dalla presenza storica di una tonnarella (trappola per pesci). Lo studio considera l'influenza di parametri ambientali come temperatura e salinità, oltre alla concentrazione di nutrienti (nitrati e ammoniaca) e la presenza di fitoplancton (diatomee come specie dominante, con picchi stagionali). Il ciclo dei nutrienti (in particolare il fosforo) e le interazioni tra fitoplancton e zooplancton (grazing), così come la competizione e il mutualismo tra alghe e batteri, sono elementi chiave dell'ecosistema studiato.
II.Analisi della Comunità Zooplanctonica Metodologie e Risultati Preliminari
Il campionamento dello zooplancton, effettuato ogni 15 giorni con la nave oceanografica UniGe “M/B Veliger”, ha seguito il protocollo del monitoraggio marino costiero nazionale (Di Girolamo I., 2003). L'analisi dei campioni, condotta presso il DISTAV, si è concentrata sull'abbondanza e sulla biomassa di diversi taxa, tra cui copepodi e cladoceri, considerando anche la loro strategia trofica (erbivori, carnivori, onnivori). Studi precedenti hanno dimostrato la possibilità di utilizzare lo zooplancton come indicatore biologico per la valutazione della qualità ambientale e per monitorare gli effetti dei cambiamenti climatici. Risultati preliminari mostrano una variazione nell'abbondanza di mesozooplancton a Portofino, con una diminuzione dei copepodi di maggiori dimensioni e un aumento di quelli più piccoli e degli Appendicularia.
III.Influenza dei Fattori Ambientali e Climatici
La circolazione delle correnti nel Mar Ligure, influenzata dalla Corrente del Tirreno (TC) e dalla Corrente della Corsica occidentale (WCC), presenta una variabilità stagionale che impatta sulla produzione primaria e sullo zooplancton. Il promontorio di Portofino, con le sue complesse condizioni idrodinamiche, crea un ambiente marino ricco e diversificato, influenzato da fattori meteo-climatici e dalla circolazione dominante. Gli studi hanno considerato l'*influenza della temperatura, della salinità, dei nutrienti (nitrati, ammoniaca) e del fitoplancton sulla comunità zooplanctonica, evidenziando come i cambiamenti climatici stiano causando una maggiore separazione stagionale nell'abbondanza e nella composizione delle comunità zooplanctoniche.
IV.Analisi Modellistica ed Indici Ecologici
L'analisi modellistica, basata su indici come ascendency, information e average mutual information, ha permesso di valutare l'organizzazione, la resilienza e il vigore dell'ecosistema. Il metodo VOR, proposto da Costanza, ha evidenziato differenze significative nell'organizzazione del sistema tra il triennio 2003-2005 e il biennio 2018-2019, con una maggiore stabilità e funzionalità negli anni più recenti, ma anche una netta separazione stagionale dovuta probabilmente all’aumento della temperatura. L'analisi ha mostrato come le variazioni nell'abbondanza e nella composizione delle comunità di zooplancton siano correlate alle condizioni ambientali e ai cambiamenti climatici.