LABORATORIO DI ECOLOGIA ACQUATICA
cod. 1005581

Anno accademico 2020/21
2° anno di corso - Secondo semestre
Docente
BOLPAGNI Rossano
Settore scientifico disciplinare
Ecologia (BIO/07)
Campo
A scelta dello studente
Tipologia attività formativa
A scelta dello studente
36 ore
di attività frontali
3 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Il corso è offerto a studenti della Laurea Magistrale e ha lo scopo di trasferire strumenti culturali e operativi per analisi delle principali componenti abiotiche e biologiche degli ambienti acquatici (acque, sedimenti, macrofite, macroinvertebrati e pesci). Particolare attenzione sarà rivolta alla legislazione vigente finalizzata alla tutela e alla valorizzazione della risorsa idrica (e.g. Water Framework Directive, 2000/60, WFD, e normative nazionali derivate). Alla fine del corso gli studenti sono in grado di operare in campo e in un laboratorio chimico e per analisi biologiche, di individuare siti rappresentativi, di effettuare prelievi in modo corretto, di trattare i campioni raccolti, di applicare diversi indici di qualità chimica e biologica e di interpretarli in modo critico.

Sono proposti sei obiettivi formativi principali: 1) acquisizione delle nozioni di base in merito alle strategie di tutela e valorizzazione della risorsa idrica ai sensi della WFD e normative nazionali derivate; 2) Predisporre correttamente il disegno di campionamento per diverse matrici ambientali; 3) Imparare a utilizzare strumenti di campo per misure dirette nell’ambiente, e per il prelievo e il pretrattamento di campioni; 4) Operare in un laboratorio chimico attraverso l’apprendimento di norme sulla sicurezza, gestione del reagentario, applicazione di semplici metodi spettrofotometrici; 5) Calcolare in modo autonomo indici di qualità chimica e biologica con propri dati o con dati della letteratura; 6) Interpretare in modo critico le restituzioni di un indice.

Prerequisiti

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Contenuti dell'insegnamento

Il corso ha due obiettivi primari: indagare i riferimenti legislativi cui rimandano i piani di monitoraggio dei corpi idrici, e insegnare allo studente la corretta applicazione degli indici ufficiali di qualità chimica e biologica in ambienti di acque interne. Nel corso vengono insegnate le tecniche ufficiali di campionamento ed analisi di acqua, sedimenti, macrofite, macroinvertebrati e pesci, e la formulazione di indici chimici, biologici ed ecologici, e il loro significato. Lo studente deve avere come riferimento le basi di funzionamento degli ecosistemi acquatici e le relazioni multiple tra ambiente e organismi.
Il corso ha un forte carattere pratico/sperimentale, ed è organizzato in 4 moduli. Modulo 1: (6h) Introduzione e analisi della normativa di riferimento per il monitoraggio dei corpi idrici; Modulo 2: (8h) Elementi per il campionamento, trattamento e analisi delle acque. Modulo 3: (8h) Elementi per il campionamento, trattamento e analisi dei sedimenti. Modulo 4: (16h) Elementi per il campionamento e l’analisi e l’indicizzazione delle biocenosi (macrofite, macroinvertebrati e pesci).

Programma esteso

Modulo 1: Introduzione alle normative di riferimento finalizzate alla tutela e alla valorizzazione della risorsa idrica (e.g. Water Framework Directive, 2000/60, WFD, e normative nazionali derivate) e dei programmi di monitoraggio derivati; definizione dello status di implementazione degli obiettivi di qualità dei corpi idrici, stato dell’arte relativo all’Italia e alla Regione Emilia Romagna.
Modulo 2: Criteri per la scelta dei siti di campionamento dell’acqua; strumenti di campionamento, sonde multiparametriche, conservazione dei campioni, separazione del materiale particellato. Analisi dei gas disciolti, dei principali anioni e cationi, della clorofilla fitoplanctonica e dei solidi sospesi. Indici di qualità delle acque: calcolo, significato ed applicazione.
Modulo 3. Criteri per il campionamento dei sedimenti; strumenti di campionamento, conservazione dei campioni, analisi di macrodescrittori dei sedimenti (colore, orizzonti, densità, porosità, sostanza organica). Ruolo dei sedimenti negli ambienti acquatici poco profondi: misura dei processi di mineralizzazione (domanda di ossigeno, respirazione totale, denitrificazione) e di riciclo dei nutrienti.
Modulo 4. Criteri per il campionamento delle biocenosi, con particolare riferimento alle comunità biotiche dei corpi idrici lotici. Nello specifico sono oggetto di approfondimento: macrofite, macroinvertebrati e pesci. Macrofite: definizione dei transetti rappresentativi, dimensionamento dello sforzo di prelievo, conservazione dei campioni e riconoscimento tramite chiavi di lettura. Macrofite ed eutrofizzazione, ruolo strutturante delle macrofite per gli ambienti acquatici: implicazioni biogeochimiche, per la qualità chimica di acqua e sedimenti e per le comunità dei macroinvertebrati e dei pesci. Macroinvertebrati: definizione dei siti rappresentativi, dimensionamento dello sforzo di prelievo, sorting e conservazione dei campioni. Chiavi di lettura e riconoscimento in campo e in laboratorio. Macroinvertebrati e biomonitoraggio, indici di qualità degli ambienti acquatici, limiti e prospettive. Macroinvertebrati e facilitazione: ciclizzazione dei nutrienti e implicazioni per i produttori primari. Pesci: definizione dei transetti rappresentativi, dimensionamento dello sforzo di prelievo, riconoscimento degli organismi prelevati e misure in campo per l’analisi della struttura della comunità. Ittiofauna e biomonitoraggio, indici di qualità degli ambienti acquatici basati sulla comunità ittica, importanza delle specie esotiche nel funzionamento degli ambienti acquatici.
Il corso si chiude con una lezione di sintesi e discussione dei limiti e vantaggi offerti dalle diverse componenti (abiotiche e biotiche) analizzate, nello specifico relativamente agli indici testati, oltre agli esiti del corso.

Bibliografia

Sono disponibili per gli studenti 4 dispense, una per ciascun modulo, oltre ai manuali ufficiali IRSA-CNR per i metodi chimici di analisi delle acque e alle linee guida per la bioindicazione mediante macrofauna, macrofite e pesci. Il materiale sarà fornito dal docente in formato elettronico in occasione della prima lezione.

Metodi didattici

L’organizzazione della didattica consta di quattro lezioni frontali aventi come oggetto la presentazione generale al corso (che include la distribuzione del materiale didattico), la trattazione del modulo 1, l’introduzione ai moduli successivi, e la lezione finale del corso. Le attività laboratoriali sono finalizzare alla caratterizzazione delle matrici abiotiche (acque e sedimento), le attività di campo sono finalizzare al campionamento delle diverse matrici (abiotiche e biotiche) e per le misure ambientali con strumentazione portatile.

Modalità verifica apprendimento

La frequenza alle lezioni, e alle attività di campo e di laboratoro è un pre-requisito per essere ammessi all’esame finale in quanto il livello di partecipazione alle attività, e la compilazione delle schede di campo e di laboratorio sono oggetto di valutazione da parte del docente. È ammesso un massimo di assenze del 25% (ca. 1 modulo), solo per gravi motivi da giustificare in modo adeguato. La valutazione della partecipazione alle attività concorre al 30% del voto finale. Alla fine del corso lo studente deve sostenere un test (21 domande) a risposte multiple. Il voto del test concorre al 70% del voto finale. Il voto finale è in trentesimi; il voto minimo è 18, quello massimo 30, la eventuale lode è assegnata unicamente agli studenti che durante il corso hanno partecipano in modo attivo ai laboratori e alle uscite in campo.

Altre informazioni

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