Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze sui principi ecologici ritenuti fondamentali per la comprensione di aspetti funzionali e per la gestione degli ecosistemi acquatici.
Prerequisiti
Prima di seguire questo corso, gli studenti devono avere seguito insegnamenti di ecologia di base e possedere adeguate conoscenze sulle principali teorie e metodologie di indagine di questa disciplina.
Contenuti dell'insegnamento
Nella prima parte si ripercorrono alcuni degli studi su sistemi di acque dolci che hanno contribuito alla formulazione di importanti concetti e teorie in campo ecologico. Si evidenzia inoltre il valore delle acque interne in termini di servizi ecosistemici.
Segue un blocco di lezioni di limnologia di base su origine e morfologia dei bacini lacustri e su caratteristiche fisiche e chimiche delle acque. Si passa quindi all’analisi delle principali comunità acquatiche, delle interazioni biotiche e degli adattamenti funzionali, con particolare riferimento al comparto pelagico.
Si affronta poi il tema dell’ecologia fluviale, passando in rassegna aspetti strutturali, trofici e biologici. Pattern e processi vengono in seguito integrati e discussi alla luce dei principali paradigmi e teorie sviluppati negli ultimi decenni.
Si passa allo studio dei sistemi interstiziali e di acque sotterranee, con enfasi su aspetti funzionali ed ecologici.
L’ultima parte è dedicata all’analisi della biodiversità acquatica e del suo ruolo nel funzionamento degli ecosistemi.
Durante il corso si fa ampio ricorso ad articoli scientifici fondamentali per capire l’evoluzione dell’ecologia acquatica e a review recenti su aspetti rilevanti trattati a lezione.
Programma esteso
Lo studio delle acque interne e la formulazione di concetti e teorie in ecologia. Definizioni di zona umida. Valore ambientale e funzioni delle zone umide. Caratteristiche della molecola d’acqua. Bilancio termico dei laghi. Profili di temperatura in laghi della zona temperata. Oligomissi, olomissi e meromissi. Ottica delle acque lacustri. Radiazione incidente. Coefficienti di estinzione. PAR. Misura della radiazione luminosa. Ossigeno disciolto. Concentrazione e percentuale di saturazione. Curve di distribuzione dell’ossigeno disciolto. Il carbonio inorganico. Il sistema tampone carbonati-bicarbonati. Alcalinità totale e ANC. Rapporto di Redfield. Il fosforo negli ambienti acquatici. Ciclo dell’azoto nelle acque interne. Classificazione delle comunità acquatiche. Descrizione dei principali gruppi del fitoplancton dulcicolo. Fattori che condizionano la crescita e la successione stagionale del fitoplancton. Adattamenti alla radiazione luminosa. Legge di Stokes. Classificazioni funzionali di Porter e di Reynolds. Il paradosso del plancton. Zooplancton erbivoro: definizione di micro e macrofiltratori. Modalità di predazione di vertebrati e invertebrati sullo zooplancton. Interazioni biotiche nel comparto pelagico. Approcci top-down e bottom-up. Migrazione verticale del plancton. Ciclomorfosi. Dormienza: quiescenza e diapausa. Adattamenti per contrastare gli effetti dannosi della radiazione ultravioletta. Ecologia fluviale. Aspetti strutturali e funzionali dei sistemi lotici. Autotrofia ed eterotrofia. Utilizzo della sostanza organica. Comunità di acque correnti. River Continuum Concept. Flood-pulse concept. Spiralizzazione dei nutrienti. Laghi e stato trofico. Ecosistemi dipendenti dalle acque sotterranee. La biodiversità nelle acque interne. Invasioni biologiche.
Bibliografia
Bettinetti R., G. Crosa, S. Galassi. 2007. Ecologia delle acque interne. Edizioni CittàStudi.
Fenoglio S., T. Bo. Lineamenti di ecologia fluviale. Edizioni CittàStudi.
Bertoni R. 2006. Laghi e scienza. Introduzione alla limnologia. Aracne Editrice.
Il docente indicherà durante il corso e.books, dispense e articoli scaricabili in rete.
Metodi didattici
Le lezioni saranno svolte in presenza.
Modalità verifica apprendimento
Alla fine del corso lo studente è in grado di analizzare e comprendere le principali caratteristiche strutturali degli ecosistemi di acque interne ed i relativi processi. Sulla base di tali conoscenze, lo studente possiede gli strumenti per affrontare lo studio di problemi ambientali con diversi livelli di complessità. L'acquisizione delle conoscenze è verificata mediante esame scritto. Ulteriori punti, che si sommano al voto ottenuto nell’esame scritto, possono essere eventualmente acquisiti mediante specifiche attività, ad esempio partecipazione a workshop organizzati nell’ambito del corso.
Altre informazioni
Le lezioni si svolgono in italiano, ma gli studenti Erasmus/stranieri possono completare il corso scegliendo l'opzione “book exam”: questo significa che questi studenti possono leggere e studiare materiale bibliografico specificatamente concordato con il docente e quindi sostenere l’esame in inglese.
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 e 13 dell’Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite.
