Scheda Insegnamento: ECOLOGIA MARINA E OCEANOGRAFIA BIOLOGICA A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: SCIENZE AMBIENTALI (L-32 Civitavecchia)
  • Codice: 17372
  • Crediti: 9
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 3
  • Erogazione: II semestre
  • Docente: MARCO MARCELLI

Programma

a) Obiettivi formativi

Il mare e gli oceani sono sede di processi biologici e fisici fondamentali per la vita e l'equilibrio fisico e chimico dell'intero pianeta e sono ricchi di risorse viventi rinnovabili, che forniscono nutrimento e molecole preziose per la vita e la salute umana.
Sono inoltre un habitat così favorevole della vita da costituire una sede privilegiata per lo sviluppo della vita e presentano una biodiversità molto elevata, con tutti i Phyla rappresentati, dei quali molti sono esclusivamente marini.
L'obiettivo del corso è quello quindi di costruire un percorso didattico che, attraverso lezioni, esercitazioni in laboratorio ed in mare, porti gli studenti a conoscere gli habitat, i meccanismi di funzionamento dell'ecosistema marino nelle sue componenti abiotiche e biotiche, analizzandone le interrelazioni alle differenti scale spaziali e temporali.

b) Risultati di apprendimento attesi

1) Conoscenza e capacità di comprensione
Aver sviluppato conoscenze relative alle proprietà fisiche, chimiche e biologiche dell'acqua di mare. Conoscenze relative ai principali habitat marini, oceanici e costieri e relative agli organismi pelagici e bentonici. Comprensione dei principali meccanismi di funzionamento dell'ecosistema marino nelle sue componenti abiotiche e biotiche analizzandone le interrelazioni alle differenti scale spaziali e temporali.

2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Approccio sperimentale allo studio dell'oceanografia ed allo studio degli ecosistemi marini attraverso l'utilizzo delle principali tecniche di campionamento e metodologie di analisi presentate durante le lezioni frontali e svolte durante le esercitazioni didattiche.

3) Autonomia di giudizio
Essere in grado di valutare ed affrontare con adeguate capacità, competenze e senso critico lo studio delle differenti tematiche inerenti l'ambiente marino oceanico e costiero presentate durante il corso. 

4) Abilità comunicative
Essere in grado di argomentare con padronanza le principali tematiche affrontate durante il corso con un corretto linguaggio scientifico.

5) Capacità di apprendere
Essere in grado di applicare le conoscenze acquisite, durante le lezioni frontali e le esercitazioni, a casi che necessitano l'integrazione degli argomenti trattati durante il corso.

c) Programma

Il corso comprende parte di lezioni teoriche ed esercitazioni in laboratorio e in campo trattando gli argomenti di seguito specificati.
Cenni storici sulla nascita dell'oceanografia come scienza.
Caratteristiche fisiografiche degli ambienti marini. Origine ed evoluzione delle acque marine ed oceaniche. Il ciclo dell'acqua e gli oceani. La composizione chimica dell'acqua di mare, l'interazione con l'atmosfera, l'anidride carbonica e l'equilibrio dei carbonati. I sali ciclici.
Le proprietà fisiche dell'acqua di mare. La Terra ed il sistema solare. Il bilancio energetico della Terra. L'atmosfera e la circolazione atmosferica. I rapporti fra clima ed oceani. Scambi di energia fra mare ed atmosfera. Distribuzione dell'energia sulla superficie terrestre. La distribuzione delle variabili fondamentali delle masse d'acqua marine ed oceaniche. La forza di Coriolis. I movimenti orizzontali e verticali delle masse d'acqua, il moto ondoso, le correnti marine e gli altri fenomeni dinamici.
Gli organismi pelagici e bentonici. La classificazione ecotipologica degli organismi marini. Introduzione alla biologia marina: fitoplancton, zooplancton, necton e benthos. Le variabili regolatrici dei processi biologici e della distribuzione degli organismi. Fitoplancton e produzione primaria. La radiazione solare ed il suo significato ecologico. Biomassa, Produzione e Produttività biologica. Fotosintesi, produzione e crescita. I fattori ambientali regolatori della PP. I fattori limitanti. Produzione lorda e netta. Livelli trofici, catene e reti alimentari. Efficienze trofiche di trasferimento. Metodi di stima della Produzione Primaria in mare.
Gli habitat marini, oceanici e costieri. La zonazione del benthos e le biocenosi bentoniche mediterranee: le classificazioni di Perès Picard e di Riedl.
Flussi di energia e cicli biogeochimici (cicli dell'azoto, del fosforo, dal carbonio, del silicio). Flusso di energia e struttura trofica degli ecosistemi: piramidi ecologiche ed efficienze.
Le dinamiche degli ecosistemi marini. Scale temporali e dimensionali. Processi a micro-scala: lo strato limite, la struttura verticale e la biologia dello strato mescolato. I processi a meso-scala: i fenomeni ecologici associati ad upwelling, fronti, maree e onde interne.  I processi a macro-scala: l’ecologia dei fenomeni a grande scala (correnti maggiori, gyres, vortici). Gli oceani ed il Global Change: aspetti fisici e biologici, il ruolo della “biological pump”.

Testi consigliati

Dispense del corso a cura del prof. Marco Marcelli
Introduzione alla Ecologia Marina Università la Sapienza parte 1 e parte 2


Suggerimenti per letture integrative:
Biological oceanography, an introduction di Lalli e Parsons (Open University)
Dynamics of marine ecosystems di Mann e Lazier (Blackwell science)
Biological Oceanography di Charles B. Miller (Blackwell publishing)
Light and photosyntesis in aquatic ecosystems di Kirk (Cambridge Unversity press)
Nouveau manuel de bionomie benthique di Pérès J. M. & J. Picard, (reperibile da internet)
Manuale dell’Ufficiale di Rotta (Istituto Idrografico della Marina Militare)
Ecologia di Margalef (Ediciones Omega)
Ocean Circulation di Colling (Open University)
Marine Ecological Processes di Ivan Valiela (Springer)

Eventuali altre letture integrative saranno indicate durante le lezioni.

Propedeuticità

Nessuna propedeuticità Si consiglia di approcciare il corso avendo nozioni di oceanografia e meteorologia, di sedimentologia di tassonomia e zoologia marina.

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 56

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell'attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell'applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).
La prova andrà a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione e durante le esercitazioni di laboratorio e di campo. Sarà incentrata principalmente sugli argomenti trattati nelle dispense fornite come supporto allo studio.

Luogo lezioni

P.ZZA VERDI N.1, CIVITAVECCHIA (RM)

Orario lezioni

Lorario delle lezioni è pubblicato su sito del corso di studio

Comunicazioni

Martedì 17:30-18:30 ( previo appuntamento telefonico al n. 0766/366538), presso il Polo Universitario in Piazza Verdi n. 1 - 00053 Civitavecchia

Se volete svolgere la tesi di laurea di primo o secondo livello in questa materia
Bisogna rivolgersi al professor Marcelli. L'elaborato finale nella materia riguarda tematiche inerenti l’ecologia marina, l'oceanografia e le loro applicazioni. Per gli studenti della laurea di base può consistere in misure sperimentali, analisi di dati di data set oceanografici, o uno studio su un particolare aspetto di ecologia marina e/o di oceanografia. Per gli studenti della laurea specialistica sono previste attività sperimentali innestate nelle differenti attività di ricerca del laboratorio (vedi www.oceaneers.it).
In particolare l’attività sperimentale potrà essere condotta in laboratorio o in campo (es: attività subacquee, campagne oceanografiche, etc.). In alternativa la componente sperimentale può essere svolta mediante l'apprendimento e l'uso di modelli matematici applicati a particolari tematiche e dinamiche ecologiche e/o oceanografiche pelagiche o costiere. Le attività verranno svolte presso il Laboratorio di Oceanologia Sperimentale ed Ecologia Marina del Dipartimento DEB, a Civitavecchia.
Gli argomenti disponibili riguardano: produzione primaria pelagica, oceanografia descrittiva, propagazione ed effetti della luce in ambiente marino, variabilità spaziale e temporale dei fenomeni oceanici, costieri e pelagici, sviluppo di nuove tecnologie per lo studio degli oceani e delle sue risorse, utilizzo e implementazione di modelli numerici applicati a processi ecologici e dinamici, oceanografia costiera e dinamica dei litorali, geomorfologia e sedimentologia sottomarina, strumenti informatici di supporto alla gestione della fascia costiera, energie rinnovabili marine, inquinamento (compreso acustico subacqueo) e sua propagazione e monitoraggio.