Obiettivi formativi
L'insegnamento intende fornire gli strumenti per analizzare le principali relazioni tra sistema antropico e ambiente naturale con riferimento allo sfruttamento delle risorse idriche e all’alterazione dei cicli biogeochimici. In particolare, l’insegnamento ha l’obiettivo di esplorare le relazioni complesse che legano le principali pressioni antropiche agli impatti ambientali che gravano sugli ecosistemi acquatici. Particolare attenzione sarà posta su vulnerabilità, uso sostenibile e conservazione delle risorse acquatiche e sui rischi di alterazione e perdita dei beni e servizi forniti alla società dagli ecosistemi acquatici.
Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di:
• conoscere e analizzare argomenti fondamentali dell’ecologia generale: struttura e processi dell’ecosistema, cicli biogeochimici, disturbo, vulnerabilità e risposte dell’ecosistema, servizi dell’ecosistema;
• comprendere come il funzionamento degli ecosistemi acquatici è modificato dalle attività antropiche valutando le variazioni qualitative e limiti di sostenibilità dell’uso delle risorse idriche e più in generale del reticolo idrografico;
• individuare ed analizzare, almeno per linee generali, problemi ambientali legati all’uso improprio e/o sovra-sfruttamento delle risorse idriche;
• valutare il rischio di impatto antropico sugli ecosistemi acquatici attraverso la quantificazione di indicatori di pressione;
• proporre soluzioni per la prevenzione degli impatti, la tutela e il ripristino degli ecosistemi acquatici e delle relative risorse, avendo come riferimento le cosiddette soluzioni basate sulla natura.
Prerequisiti
Nelle lezioni introduttive il docente farà un breve riepilogo dei principali concetti di base di ecologia degli ambienti acquatici. Si richiede conoscenza della lingua inglese e degli applicativi Microsoft Office.
Contenuti dell'insegnamento
Nel corso dell’insegnamento saranno presentati i fondamenti scientifici delle scienze ecologiche e ambientali a supporto della formazione professionale dei laureati in geologia che dovranno affrontare in modo interdisciplinare i problemi di gestione sostenibile delle risorse naturali. Particolare attenzione sarà rivolta ad analizzare la complessità delle relazioni uomo-ambiente come elemento trasversale allo sviluppo sostenibile, avendo come riferimento le risorse acquatiche in bacini idrografici antropizzati. Saranno in particolare esaminate le cause e le conseguenze dello sfruttamento delle risorse idriche e degli ecosistemi acquatici, e dell’alterazione dei principali cicli biogeochimici. Saranno proposti casi di studio nei quali le conoscenze acquisite sono applicate all’analisi e alla soluzione di problemi ambientali legati allo sfruttamento degli ecosistemi acquatici e delle risorse idriche in bacini antropizzati.
Programma esteso
I contenuti del corso saranno organizzati attorno al tema delle interazioni tra attività antropiche, risorsa idrica e ambienti acquatici attraverso l’approccio dell’analisi ecosistemica e dei cicli biogeochimici. L’acqua è una risorsa essenziale nel contesto dello sviluppo sostenibile e variazioni nella quantità e nella qualità delle acque dipendono non solo dalle pressioni dirette sui sistemi acquatici ma anche dalle caratteristiche dell’ambiente terrestre e da come questo è modificato dall’uomo. Il corso partendo da una analisi delle principali caratteristiche degli ecosistemi acquatici e di come questi supportano la società umana attraverso la grande varietà di servizi ecosistemici che forniscono, affronterà poi il tema dell’analisi e della quantificazione delle modifiche indotte da differenti pressioni antropiche che agiscono nei bacini idrografici. Infine, saranno valutati strumenti operativi per quantificare e mitigare le pressioni e gli impatti sugli ecosistemi acquatici nel contesto dei principali strumenti normativi. I temi proposti saranno analizzati attraverso lo studio di casi desunti dalla letteratura di settore con particolare riferimento al bacino del fiume Po.
Nello specifico il corso sarà così articolato:
Presentazione dei concetti di base inerenti l’ecologia – Ecologia degli ecosistemi acquatici. Principali cicli biogeochimici. Servizi dell’ecosistema. Disturbo e risposte non lineari al disturbo. I concetti di sostenibilità, vulnerabilità e rischio.
Pressioni e impatti sugli ecosistemi acquatici - Il bacino idrografico e le sue componenti: sviluppo urbano, agricoltura, uso e consumo di suolo. Pressioni antropiche su qualità della risorsa idrica. Eutrofizzazione e problema nitrati. Sviluppo economico e problemi ambientali nel bacino del Po.
Gestione dei problemi ambientali e recupero degli ecosistemi - La tutela delle acque nel contesto della Direttiva Quadro sulle Acque (2000/60/CE). Valutazione dello stato ecologico degli ecosistemi acquatici: significato dei principali indicatori di stato e di funzione. Deflusso minimo vitale e flusso ecologico. Ambienti acquatici generati da attività estrattive: laghi di cava, problemi di gestione e opportunità di restauro ambientale.
Conservazione della risorsa - Quantificazione delle pressioni e degli impatti per una valutazione integrata della vulnerabilità e del rischio in bacini idrografici: input di azoto e fosforo dovuti all’attività antropica. Soluzioni basate sulla natura.
Bibliografia
Le diapositive delle lezioni e il materiale aggiuntivo saranno resi disponibili tramite il portale ELLY. Il corso non è basato su un unico libro di testo, ma saranno proposti articoli scientifici tratti dalla letteratura di settore. I testi potrebbero essere in lingua inglese. Per una panoramica generale delle interazioni tra attività antropiche e risorse naturali si può fare riferimento al testo:
Galassi S., Ferrari I., Viaroli P., 2014. Introduzione all’ecologia applicata. Dalla teoria alla pratica della sostenibilità. CittàStudi, Torino
Metodi didattici
Il corso è organizzato in tre attività principali:
1) lezioni frontali del docente durante le quali saranno presentati gli aspetti principali relativi a: uso sostenibile delle risorse idriche, alterazione dei cicli biogeochimici di azoto e fosforo, vulnerabilità all’eutrofizzazione degli ecosistemi acquatici, risposte non lineari e cambiamenti di stato dei sistemi ambientali, definizione e applicazione di indicatori per quantificare le pressioni antropiche, ripristino ambientale e soluzioni basate sulla natura per ridurre la vulnerabilità degli ecosistemi acquatici;
2) presentazione e discussione di casi di studio: pianificazione di bacino nel contesto della normativa europea inerente la tutela degli ecosistemi acquatici e della risorsa idrica, eutrofizzazione delle acque, pianificazione e prospettive gestionali inerenti gli ambienti acquatici artificiali generati in seguito all’estrazione di inerti;
3) attività pratica finalizzata a quantificare l’alterazione antropica del ciclo dell’azoto in bacini antropizzati e valutare il rischio di eutrofizzazione delle acque.
Il corso sarà organizzato con lezioni in presenza durante le quali si alterneranno momenti prevalentemente frontali a momenti di discussione con gli studenti.
Modalità verifica apprendimento
L'acquisizione delle conoscenze sarà verificata mediante esame orale. Il colloquio sarà costituito da una presentazione del candidato di uno dei temi trattati a lezione e dalla successiva discussione. La prova d’esame ha l’obiettivo di valutare le conoscenze acquisite e la capacità di gestirle in un contesto applicativo, la capacità di comunicazione, l'adeguatezza nell'utilizzo del linguaggio tecnico e la capacità di ragionamento e di sintesi.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Nel corso sono ampiamente trattati e discussi i temi della sostenibilità ambientale, con particolare riferimento agli obiettivi 6, 13, 14 e 15 dell’Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite.
