Struttura e funzionalità della comunità mesozooplanctonica in ambiente marino costiero: AMP di Portofino (Liguria)

Mesozooplancton Portofino: Struttura e Funzionalità

Informazioni sul documento

Lingua Italian
Formato | PDF
Dimensione 5.01 MB

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.