ECOLOGIA DEGLI ECOSISTEMI D'ACQUA DOLCE
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2022/2023
- Docente
- ELISA SOANA
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
- SSD
- BIO/07
Obiettivi formativi
- Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze sugli aspetti strutturali, funzionali ed evolutivi delle principali tipologie di ecosistemi di acque interne (laghi, fiumi) in un’ottica di gestione, conservazione e riqualificazione. L’obiettivo principale consiste nel fornire le basi chimiche, fisiche, biologiche e geomorfologiche delle acque dolci per comprendere ed analizzare gli ecosistemi acquatici nella complessità delle varie componenti abiotiche e biotiche e delle loro interazioni multiple. Gli studenti acquisiranno le basi teoriche e gli approcci sperimentali propri dello studio delle acque lentiche e lotiche, atti ad analizzarne struttura e funzioni anche in relazione a modificazioni indotte ad opera dell’uomo e con la finalità di proporre azioni di restoration e soluzioni di gestione sostenibile e tutela quali-quantitativa.
Prerequisiti
- Sebbene non ci siano regole di propedeuticità di altri insegnamenti, lo studente deve possedere adeguate conoscenze sulle principali teorie ecologiche e conoscenze di base di chimica, fisica, microbiologia e zoologia.
Contenuti del corso
- Introduzione all’ecologia delle acque dolci e concetti generali. Proprietà dell'acqua. Idrosfera: comparti e relativi tempi di ricambio. Ciclo naturale ed artificiale dell'acqua. Rischi connessi alla derivazione idrica, concetti di Deflusso Minimo Vitale (DMV) e Deflusso Ecologico. Acqua dolce come risorsa. Destinazioni d'uso e consumi dell'acqua dolce. Bacino imbrifero e idrografico. Reticolo idrografico e ordini fluviali. Caratteristiche del bacino e sua importanza come unità per la gestione delle risorse idriche.
Sistemi lentici/Laghi. Definizione, criteri di classificazione, origine ed evoluzione. Zone dei laghi. Parametri morfologici e morfometrici. Parametri fisici: luce e proprietà ottiche (trasparenza, colore), temperatura (bilancio termico, stratificazione, rimescolamento, vicende termiche stagionali, stato meromittico). Movimenti delle acque. Chimismo delle acque lacustri, dinamiche dell’ossigeno e del carbonio, cicli dei nutrienti (azoto, fosforo, silice), trasferimenti di materia ed energia, stato trofico. Componenti biotiche dei laghi: organismi planctonici, bentonici e nectonici e loro interazioni. Pressioni e impatti antropici sui laghi, esempi di alterazione della qualità delle acque (eutrofizzazione, acidificazione) e casi italiani di recupero. Monitoraggio della qualità degli ambienti lotici in Italia. Cenni sulle metodiche di campionamento.
Sistemi lotici/Fiumi. Morfologia dei sistemi lotici e cenni di idrologia fluviale (bacino imbrifero, gerarchizzazione del reticolo idrografico, regime idrologico, erosione, trasporto fluviale). Fattori abiotici (corrente, portata, substrato, temperatura). Chimismo delle acque fluviali (ossigeno, carbonio, nutrienti, sostanza organica, Nutrient spiralling) e loro variazioni secondo i gradienti, visione multidimensionale: longitudinale (River Continuum Concept), laterale (Flood Pulse Concept), verticale (interazione con le acque sotterranee) e temporale (cicli stagionali, evoluzione). Flusso di materia ed energia nei sistemi lotici. Componenti biotiche degli ecosistemi fluviali, zonazione degli organismi insediati in acque correnti e loro adattamenti. Pressioni e impatti antropici sui fiumi (sfruttamento risorse idriche, alterazioni morfologiche, idrologiche, biologiche e chimiche, effetti del cambiamento climatico). Monitoraggio della qualità degli ambienti lotici in Italia. Cenni sulle metodiche di campionamento.
Approfondimento metodologico:
- uso del GIS (Geographic Information System) per lo studio e la gestione degli ambienti acquatici;
- principali tecniche per la stima del metabolismo bentico negli ambienti acquatici: campionamento dei sedimenti, incubazioni in laboratorio e in situ per la misura degli scambi acqua-sedimento di gas e nutrienti e per la stima di attività microbiche potenziali, misura della produzione primaria delle macrofite e degli scambi di gas acqua-atmosfera, relazioni tra acqua, sedimenti e macrofite in ambienti umidi poco profondi e risvolti applicativi in chiave di fitodepurazione, approcci di analisi a scala di intero ecosistema (esempio di disegno di campionamento Lagrangiano);
- analisi delle pressioni antropiche nei bacini idrografici tramite la stima di bilanci di massa dei nutrienti. Metodi didattici
- Il corso è articolato in lezioni teoriche frontali per complessive 48 ore di didattica (6 CFU). Le lezioni si svolgono settimanalmente in aula e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di presentazioni PowerPoint.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- La verifica dell’apprendimento è effettuata mediante una prova scritta. La traccia del compito scritto (durata 45 minuti) è costituita da 18 domande a risposta multipla relative a definizione e concetti fondamentali dell’ecologia degli ambienti di acqua dolce e 3 domande aperte che richiedono una trattazione più approfondita, seppur sintetica, di vari aspetti funzionali e gestionali degli ecosistemi acquatici.
Il punteggio finale è dato dalla somma dei punteggi delle singole domande: 1 punto per ciascuna domanda a risposta multipla e fino a 5 punti per ciascuna domanda aperta. Il totale del punteggio massimo di 33 viene riportato in trentesimi. Nella valutazione delle risposte date alle domande aperte si tiene conto del livello di conoscenza ed approfondimento dei contenuti, della capacità di analisi critica e di collegamenti interdisciplinari, della padronanza di espressione e di utilizzo della terminologia scientifica appropriata. L’esame si intende superato con votazione superiore a 18/30. Testi di riferimento
- Fenoglio, Bo, Bona, Ridolfi, Vesipa, Viaroli. 2019. Ecologia fluviale. UTET
Bertoni. 2006. Laghi e scienza. Introduzione alla limnologia. Aracne Editrice
Bettinetti, Crosa, Galassi. 2007. Ecologia delle acque interne. Edizioni Città Studi
