OCEANOGRAFIA BIOLOGICA(Prof. Maurizio Ribera D’Alcalà)Scopo del corso è quello di fornire una visione aggiornata delle conoscenze attuali sui rapporti tra processi fisici e biologici nell'ambiente marino. In particolare vengono sviluppati tre temi principali:Bio-ottica marina e fotosintesi acquaticaFlussi ed interazioni a scala miscroscopicaRapporto tra le varie scale della dinamica dell'oceano e dell'atmosfera e la dinamica delle comunità, con particolare enfasi al comparto pelagico
Il corso è strutturato in lezioni, attività in gruppi di lavoro, seminari degli studenti ed elaborati scritti in forma cartacea o digitale. L'esame si svolgerà in forma orale, scritta o ambedue a scelta dello studente.Alcuni degli argomenti verranno inoltre svolti in modo integrato con i corsi di:Matematica ComputazionaleOceanografia CostieraPlanctologiaPiù in dettaglio, verranno affrontati gli argomenti che seguono.Grandezze caratterizzanti l'energia radiante e sua attenuazione nel mezzo fluido.Caratteristiche spettrali della radiazione solare e loro rilevanza per i processi fotosintetici. Applicazione al telerilevamento della dinamica dell'oceano. Organi di cattura dell'energia radiante degli organismi autotrofi. Spettro pigmentario. Accenni alla biofisica e biochimica della fotosintesi degli organismi acquatici. Processi di regolazione ai fini della foto-acclimatazione e della fotoprotezione. Grandezze osservabili utili alla quantificazione della fotosintesi. Rapporto tra fotosintesi e tassi di crescita. Modelli empirici ed analitici per la sua quantificazione in situ.Diffusione chimica e diffusione turbolenta a scala sub-decimetrica. Processi di assimilazione ed escrezione in organismi unicellulari. Tassi e probabilità di incontro tra organismi e metaboliti e tra vari organismi. Dipendenza dei tassi di crescita e della biomassa dalla disponibilità dei fattori di crescita alle varie scale spaziali e temporali. La "percezione" dell'ambiente da parte degli organismi microscopici. Modelli empirici ed analitici per la quantificazione dei tassi di incontro e di assimilazione.La dinamica dello strato rimescolato ed i suoi effetti sulla produzione biologica.Il paradigma di Gran-Sverdrup. Il trasferimento verticale del carbonio e la pompa biologica. La dinamica spazio-temporale della produzione biologica nei sistemi tidali, di mesoscala e di upwelling costiero. Gli effetti della circolazione oceanica di larga scala sulla distribuzione e successione degli organismi. Il ciclo annuale della produzione primaria nelle varie province oceaniche. I sistemi di piattaforma continentale.Modelli accoppiati fisico-biologici, euleriani e lagrangiani, per la stima della produzione marina. Cenni di oceanografia della pesca. La mutua interazione tra il clima ed il biota marino.
Libri di testo:FALKOWSKI & RAVEN: "Aquatic photosynthesis", Blackwell Scientific Publication ISBN 0-86542-387-3, (1997)MANN & LAZIER - Blackwell Scientific Publication ISBN 0-86542-539-6, (1996) Libri di consultazione ed approfondimento:BAKUN: "Patterns in the Ocean", Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste ISBN 1-888691-01-8, (1996)FRONTIER & PICHOD-VIALE: "Écosystèmes Structure, fonctionnement, évolution", Masson & C. ISBN 2-225-84234-5, (1993),KIRK: "Light and Photosynthesis in the sea", Cambridge University Press, (1983),MOBLEY: "Light and Water", Academic Press ISBN 0-12-502750-8, (1994)P.A. JUMARS: "Concepts in Biological Oceanography", Oxford University Press. ISBN 0-19-506732-0, (1993)
Alcuni argomenti del corso verranno sviluppati sulla base di articoli originali pubblicati su riviste specializzate nel campo. Di questi verrà fornita fotocopia in occasione delle lezioni. |
