PREGRESSO

La Riserva Marina di Miramare, prima area marina protetta italiana istituita dal Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio nel 1986, è stata oggetto di un percorso di certificazione ambientale secondo lo schema comunitario di ecogestione e audit EMAS (Reg. CE 761 /2001 ). Si sono perciò implementate una serie di analisi e di metodologie allo scopo di adeguare ad una realtà territoriale una procedura che era nata inizialmente per le realtà produttive. Inoltre si è voluto non solo dare un peso agli impatti negativi che potevano derivare dalle attività di gestione ma anche dare risalto a quegli impatti che hanno invece valenza positiva che sono alla base dell'azione di conservazione. L'analisi ambientale iniziale (AAI) effettuata ha avuto proprio lo scopo di mettere in evidenza e in qualche modo quantificare quelli che potevano essere gli aspetti che si traducevano in impatti e quindi stabilire quali fossero le azioni da intraprendere al fine di tenere sotto controllo gli impatti stessi. A seguito dell'avvenuta certificazione ambientale EMAS, si è quindi avviato un programma di monitoraggio allo scopo di analizzare criticamente gli obiettivi ritenuti prioritari dall'Ente Gestore e come tal i indicati nel documento di Dichiarazione Ambientale convalidato dall'Organo nazionale di certificazione. L'obiettivo indagato è stato quello legato alla fruizione didattica in Riserva, a seguito di attività di visita da parte delle scolaresche che insistono su una spiaggetta a ciottoli e ghiaia all'interno della zona di riserva integrale dove svolgono osservazioni degli organismi della zona di marea. Una porzione di questa area delle dimensioni di 1 mq è stata chiusa alla fruizione in modo da valutarne le eventuali differenze nei popolamenti rispetto al resto della spiaggia. Si è avviata cos1 una fase di campionamento della presenza e della abbondanza delle specie su di una superficie campione di 50x100 cm posizionata all'interno dell'area chiusa, denominata "Blank", e all'esterno della stessa nell'ambito della parte di spiaggia destinata alle visite, stazione indicata come "Didattica". Un ulteriore sito di controllo è stato individuato presso la località di S. Croce dove si trova una spiaggia dalle caratteristiche morfologiche simili a quelle dell'area di studio. Secondo quando riportato nella Dichiarazione Ambientale della Riserva Marina, l'aspetto Presenza Antropica, che comporta un impatto definito come "Degrado delle Condizioni Ambientali", deve essere tenuto sotto controllo valutando preventivamente gli impatti e monitorando sistematicamente le attività di fruizione. L'indicatore stabilito è l'indice di diversità di Shannon i cui valori devono essere superiori a 1,5. Questo valore soglia presente in DA è stato ricavato da letteratura in quanto, dall'analisi bibliografica svolta è risultato che studi specifici sulla zona di marea sono piuttosto riferiti ad ambienti marini nordeuropei, mentre dati riscontrabili per il Golfo di Trieste non sono reperibili tra le pubblicazioni scientifiche. Dai campionamenti effettuati tra l'inizio di agosto 2004 e la metà di febbraio 2005 si sono identificati 34 taxa diversi alcuni riconosciuti a livello di specie ed altri invece a livello sistematico superiore. Il riconoscimento, infatti, è avvenuto a vista direttamente sul sito di campionamento e quindi per alcuni organismi l'identificazione specifica è risultata impossibile. Gli organismi animali sono stati contati laddove possibile, mentre per quelle specie sessili che possono avere raggruppamenti di moltissimi individui, si è fatto un conteggio stimato sulla copertura. La zona monitorata è stata quella fascia che viene scoperta dagli eventi di bassa marea di almeno 40 cm e i campionamenti si sono svolti ad ogni bassa marea "utile" se le condizioni meteo-marine lo permettevano (circa ogni 15 giorni/1 mese). Dal calcolo dell'indice di Shannon sulle singole stazioni nei diversi periodi di osservazione si è visto come il valore sia soggetto a fluttuazioni probabilmente dovute anche alla stagionalità e non sembra essere l'unico elemento in grado di discriminare tra la zona chiusa alle attività e la zona fruita. I suoi valori si attestano attorno a 1,5 anche se in alcuni casi scendono sotto questa soglia. Per definire meglio le aree si è quindi affiancato all'indice di diversità di Shannon un'analisi sulle specie usando i criteri dell'analisi multivariata. Dalla classificazione gerarchica dei cluster si è subito evidenziato come i campionamenti del sito di S. Croce siano molto diversi da quelli dei siti di Miramare. Andando ad osservare le specie e le abbondanze rinvenute si nota come alcune specie sessili, quali ctamali e mitili, che sono caratterizzanti per le stazioni di Miramare non lo siano per S. Croce. Il sito quindi, pur morfologicamente simile, non presenta un popolamento confrontabile tanto che non è stato preso in considerazione nelle analisi successive. Dato che dal dendrogramma ottenuto sulle stazioni analizzate in toto non si evidenziano differenze tra l'area didattica e l'area di bianco, si è deciso di scendere ad una scala più fine visto che il substrato di campionamento incoerente fa sì che ci siano delle evidenti diversità all'interno del campione stesso. La metodologia di raccolta dati ha consentito, infatti, di dividere l'area campionata in 8 sottoaree codificate con un codice alfanumerico dal A 1 a D2. Il lato del quadrato di campionamento indicato con la lettera A è stato sempre rivolto verso la parte più vicina al mare e di conseguenza il lato opposto, indicato con la lettera D, indica sempre il lato più lontano dalla linea di marea. L'analisi delle componenti principali svolta sulla tabella riorganizzata per sottoquadrati ha evidenziato come nell'area chiusa tutte le stazioni dello stesso tipo si raggruppano mantenendo nel tempo una costanza nella macrostruttura di campionamento e substrato. Nel sito di fruizione didattica, invece, il raggruppamento è evidente solo per le stazioni più prossime al mare mentre per le altre sono più confuse. Questo potrebbe stare a significare che il calpestio e il rimescolamento dei ciottoli a seguito delle attività di visita comporta una modificazione, seppure di entità limitata nello spazio e nel tempo, della distribuzione delle specie. Analogo risultato si ottiene analizzando le sole specie sessili che quindi sembrano essere da sole descrittive del campione, mentre questo non awiene con le specie mobili. Al fine di poter migliorare lo sforzo di campionamento si potrebbero quindi prendere in considerazione solo le specie sessili anche se dall'analisi dei ranghi si nota come servano a distinguere la zona Blank da quella Didattica anche alcune specie mobili come gli anfipodi e il decapode Porcellana platycheles che vanno quindi incluse nel campionamento. I diagrammi di rango/ abbondanza ottenuti dalla tabella condensata dei campionamenti nelle due stazioni, indicano che entrambi i siti sono caratterizzati da una comunità in cui prevalgono poche specie mediamente dominanti che ne delineano lo struttura seguite da molte specie a scarsa abbondanza che ne determinano la diversità. Le curve di rarefazione costruite per i due siti indicano che si tratta di comunità sostanzialmente stabili e ben strutturate. Questa considerazione assieme al fatto che il valore medio dell'indice di Shannon si mantiene comunque intorno a valori di 1,5, fa supporre che il disturbo sugli organismi dovuto alle scolaresche in visita presso la zona di marea sia comunque limitato e di breve durata con una ripresa della comunità nell'arco di poche settimane. I monitoraggi vanno però mantenuti nel tempo al fine di abbracciare un periodo di tempo più lungo, utile ad evidenziare eventuali fluttuazioni stagionali. La parte finale dello studio ha interessato la descrizione della rete trofica della Riserva di Miramare utilizzando un software per la costruzione di modelli a bilancio di massa chiamato Ecopath with Ecosim (www.ecopath.org) e ideato dai ricercatori del Fisheries Centre dell'Università della British Columbia, Vancouver Canada. Il modello preliminare implementato con i dati disponibili in letteratura e ottenuti dai monitoraggi effettuati presso la Riserva durante il mese di settembre 2003, ha portato alla definizione di 18 gruppi funzionali dei quali sono stati inseriti la biomassa, la dieta, e alcuni parametri qual i i rapporti produzione su biomassa, consumo su biomassa, respirazione, mortalità, ecc. Alcuni di questi valori sono indispensabili in input mentre alti vengono stimati dal modello stesso. Una volta definita la rete trofica si sono applicati alcuni indici che possono dare una valutazione del grado di maturità sensu Odum (1969) del sistema oltre che individuare i flussi di biomassa e di energia tra i gruppi funzionali. Inoltre è possibile anche cercare di dare indicazioni sui parametri inseriti e sulla sensibilità dei valori stimati oltre che sulle specie che più di altre sono in grado di modificare il sistema e che quindi vanno indagate a fondo allo scopo di avere dei dati in entrata il più possibile accurati. Uno degli indici di maturità del sistema è quello legato al rapporto tra biomassa totale e flussi totali nel sistema: quanto più si discosta da zero il suo valore tanto più maturo è il sistema. Secondo i dati inseriti per la Riserva di Miramare questo indice ha un valore di 0,022 che sta ad indicare che l'ecosistema ha ancora capacità di crescita. La valutazione sull'indice di onnivoricità del sistema individua invece un sistema caratterizzato da molti predatori di alto livello e l'aggregazione trofica ottenuta condensando i flussi di biomassa e di energia individua 5 livelli trofici con una efficienza di trasferimento di energia tra i livelli superiori che si attesta ben al di sotto del teorico 10% indicato da Lindeman (1942), soglia ritenuta però sovrastimata da molti autori. Questo dato indicherebbe una certa maturità del sistema descritto. L'analisi sugli impatti trofici che si ottengono incrociando tra loro i singoli gruppi, mostra come ci siano degli impatti diretti negativi tra il predatore e le prede di cui si nutre e degli impatti diretti positivi contrari, cioè dovuti alla maggiore disponibilità di prede verso i consumatori. Inoltre essa è in grado di evidenziare anche quali siano i gruppi che hanno un impatto complessivo sul sistema. Nel caso di Miramare si tratta di Sciaena umbra, policheti, mesozooplancton e bivalvi tutti taxa che, nonostante una biomassa quantitativamente limitata, sono comunque anelli indispensabili per sostenere la rete stessa. Si tratta di gruppi che, secondo i risultati di questa applicazione preliminare, svolgono un ruolo chiave nella rete alimentare modellizzata e possono alterarla in modo considerevole qualora la loro biomassa cambiasse. Per questo motivo i loro parametri in input (B, P/B, Q/B) dovrebbero essere noti con la maggior precisione possibile in quanto tutta la rete ne risulta influenzata più che dalle variazioni che ne possono venire da modifiche di parametri di altri gruppi funzionali. Il modello risulta fortemente indirizzato dai dati iniziali inseriti anche se l'esercizio che si è voluto fare è stato quello di utilizzare questa applicazione soprattutto per capire e mettere in evidenza le potenzialità dello strumento, cercando di individuare gli eventuali nuovi dati o parametri importanti per una rappresentazione modellistica accurata e conseguentemente evidenziando i comparti biologici su cui potenziare gli sforzi per una maggior conoscenza e coerenza nella descrizione del sistema senza tralasciare di mettere in risalto le difficoltà pratiche nell'implementazione di questo tipo di modelli.

La vegetazione, assteme all'atmosfera e agli oceani, è uno dei maggiori fattori che influenzano i cambiamenti climatici. Per avere la possibilità di descrivere e predire cambiamenti climatici a lungo e a breve termine è necessario effettuare un monitoraggio continuo dello stato della vegetazione. Essa, infatti, può essere considerata sia come un indicatore dello stato e della dinamica di un sito, sia come indicatore dei cambiamenti avvenuti nel tempo. Il monitoraggio implica la conoscenza di alcuni parametri chiave, come ad esempio la quantità di biomassa e la conoscenza degli attributi strutturali e funzionali della vegetazione . . La stima della biomassa ha ricevuto negli ultimi anni notevole interesse, soprattutto in seguito al Protocollo di Kyoto, l'accordo internazionale del 1997 sui Cambiamenti Climatici, che prevede l'impegno per i paesi industrializzati di ridurre le emissioni di gas ad effetto serra. La biomassa immagazzinata dalla vegetazione determina la quantità di carbonio che la vegetazione è in grado di assorbire e le emissioni potenziali di carbonio che si avrebbero nell'atmosfera se si deforestasse. Per quanto riguarda gli attributi strutturali e funzionali della vegetazione, essi sono influenzati dalle condizioni mic$:oclimatiche, dalla dinamica dei nutrienti, dall'attività degli erbivori e da molti altri fattori. La quantità di foglie contenute nella vegetazione è una delle caratteristiche principali che indicano gli effetti integrati di questi fattori. Di conseguenza l'indice di area fogliare (LAI) è un descrittore importante e basilare delle condizioni della vegetazione, utilizzato per una grande varietà di studi fisiologici, climatici, e biogeochimici ed è anche un indicatore dello stress delle foreste. Per il monitoraggio è necessario, inoltre, acquisire un certo grado di conoscenza sui tipi di vegetazione, sulla selezione di una scala adeguata (temporale e spaziale) e sulle tecniche appropriate. Considerando che i rilievi in campo spesso richiedono un considerevole onere in termini sia economici che di tempo, le tecniche del telerilevamento offrono una valida alternativa per l'analisi della vegetazione e per la stima della biomassa su vaste aree a costi e tempi d'esecuzione sensibilmente più contenuti. Gli indici spettrali della vegetazione sono ampiamente usati per la loro abilità nello stimare la biomassa verde e l'attività fotosintetica della vegetazione. Tali indici possono essere messi in confronto con le misurazioni in campo che sono necessarie per la validazione dei modelli prodotti con il telerilevamento. Uno degli scopi di questa tesi è il confronto tra diverse metodologie per la stima della biomassa Oegnosa e verde) per valutarne i pro, i contro, i possibili errori di misurazione e la loro applicabilità per studi di biomonitoraggio dell'alterazione ambientale. Le metodologie utilizzate per lo studio della biomassa legnosa sono state il taglio totale di alcune aree campione; l'applicazione delle equazioni allometriche (basate su diametro, altezza, area basale, area della chioma ecc.) per determinarne il volume (m3 /ha) e il peso (kg/ m2). Per la biomassa verde è stato effettuato un taglio delle foglie di un'area campione e sono stati utilizzati due strumenti non distruttivi per la stima indiretta del LAI: il LAI-2000 P/ant Canopy Anafyzer e la fotografia emisferica. È stata poi analizzata la correlazione tra i risultati ottenuti con i diversi strumenti e tra il LAI e gli indici spettrali di vegetazione del telerilevamento: NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), RSR (Reduced Simple Ratio) e EVI (Enhanced Vegetation Index) dei satelliti MODIS (250x250m) e Landsat (30m). Dall'inversione delle equazioni tra il LAI e gli indici di vegetazione, sono state prodotte alcune mappe di LAI. Per questa tesi sono state analizzate diverse tipologie forestali del Friuli Venezia Giulia (faggeta, pecceta, piceo-faggeta, acero-frassineto, piceo-abieteto, ostrio-querceto, saliceto, betuleto, corileto , castagneto, rovereto, carpineto, rimboschimento, neocolonizzazione, pioppeto, ostrio-lecceta) e alcune tipologie vegetazionali del bacino del Rio Cachoeira, nello stato di Bahia, Brasile (pascolo, capoeira, cabruca, foresta). Un confronto effettuato tra i valori medi degli indici ottenuti (LAI con il LAI-2000 e con la foto emisferica, NDVI e RSR con il satellite Landsat, NDVI e EVI con il satellite MODIS) e le diverse formazioni forestali mette in evidenza che tutti gli indici considerati sono fortemente correlati con le fasi terminali della successione ecologica nelle diverse formazioni o con le situazioni a maggior umidità, come nel caso del caripineto e del corileto. Il fatto che la foresta tropicale si distingua dalle foreste della regione Friuli Venezia Giulia, può significare che il metodo di confrontare le associazioni vegetali sulla base di questi indici può mettere in evidenza non solo situazioni di maggiore o minore quantità di biomassa verde, ma anche situazioni diverse per quanto riguarda la struttura. Questa tesi di dottorato offre quindi una possibile procedura di monitoraggio del territorio basata sull'integrazione delle misure a terra con il telerilevamento. Il telerilevamento infatti fornisce l'unica via per ottenere il LAI su vaste aree. Le mappe di LAI, che derivano dalle immagini satellitari come quelle ottenute in questa tesi di dottorato, sono un'importante base per alcuni modelli di produzione degli ecosistemi dalla scala locale a quella globale, e per modelli di interazione tra la biosfera e l'atmosfera in alcuni modelli di circolazione, quindi per modelli di NPP e per stime di carbonio. E quindi possono essere utilizzate per studi futuri.

Negli ultimi 10 anni il fenomeno degli aggregati mucillaginosi è stato più volte osservato nel Nord Adriatico e in particolare nel Golfo di Trieste. Partendo dall'ipotesi che gli aggregati mucillaginosi siano prodotti inizialmente come polisaccaridi polimerici e colloidali attraverso i processi batterici della materia organica e/o come polisaccaridi prodotti e rilasciati dalla superficie della cellula batterica, si deciso di studiare le specie batteriche presenti all'interno degli aggregati mucillaginosi al fine di comprendere meglio le strategie impiegate da questi organismi nei processi sopra descritti. Attraverso l'utilizzo di tecniche di biologia molecolare, la struttura della comunità batterica presente in una stazione di campionamento del Golfo di Trieste durante la comparsa del fenomeno delle mucillagini è stata confrontata con quella presente all'interno degli aggregati stessi. Successivamente, mediante l'impiego di vari terreni di coltura di diversa composizione chimica, si è proceduto all'isolamento di 57 ceppi batterici da numerosi campioni di mucillagine. Dopo essere stati caratterizzati geneticamente attraverso il sequenziamento del frammento di un gene specifico (16S rRNA), alcuni di questi ceppi batterici sono stati utilizzati in esperimenti atti ad analizzare la produzione di muco in vitro in diverse condizioni di salinità e in diverse composizioni del mezzo di coltura. Infine, considerando che nei batteri Gram-negativi il meccanismo del quorum sensing consente ai batteri di comunicare fra loro utilizzando particolari 'segnali chimici' come gli AHL (acylated homoserine lactones) e che la produzione di AHL è stata riscontrata in fenotipi importanti per il comportamento batterico negli aggregati mucillaginosi, abbiamo testato l'ipotesi che i batteri marini isolati dagli aggregati stessi abbiano la capacità di produrre gli AHL. L 'utilizzo di tecniche di biologia molecolare, quali la PCR e il DGGE, ha consentito di osservare da vicino la diversità specifica della comunità presente negli aggregati e di confrontarla con quella presente nella colonna d'acqua circostante. I risultati hanno evidenziato che il muco, per la sua specifica composizione molecolare, rappresenta un sorta di "trappola" per specie batteriche appartenenti anche ad ambienti diversi da quello marino e questo rappresenta un ulteriore stimolo per approfondire lo studio di questa comunità batterica. I diversi terreni di coltura impiegati e, nuovamente, l'utilizzo della biologia molecolare, ha permesso di ottenere conoscenze precise sulla composizione specifica della comunità batterica consentendo, oltre all'identificazione degli organismi, la loro coltura e, quindi, la disponibilità per il loro utilizzo in altri esperimenti al fine di poter comprendere meglio la loro fisiologia. Gli esperimenti condotti in vitro al fine di valutare la produzione di diversi tipi di muco hanno consentito di evidenziare alcune differenze fra i diversi ceppi e l'opportunità di studiare nell'immediato futuro la composizione di questo materiale mucillaginoso per poterlo, in seguito, confrontare, con quello raccolto in mare aperto. L'individuazione, infine, in alcuni ceppi batterici di particolari segnali chimici (gli autoinduttori) di comunicazione intercellulare (il "quorum sensing") ha consentito di gettare uno sguardo sui possibili meccanismi di espressione fenotipica (produzione di esoenzimi) all'interno degli aggregati mucillaginosi. Riteniamo, quindi, importante continuare nell'approfondimento dello studio della comunità batterica presente negli aggregati mucillaginosi per ottenere sempre maggiori informazioni necessarie per la completa comprensione del fenomeno.

The main goal of the present study was to extend the knowledge relatively to the role of virioplankton in microbial food webs and biogeochemical fluxes. The first section of the study describes spatial and temporal virioplankton distribution in the Northern Adriatic Sea. Samplings were carried in a coastal station of the Gulf of Trieste at different depths. In the first period samplings were carried out on a monthly basis and were subsequently intensified to a twice a month sampling frequency. The obtained data implemented the time series of virioplankton abundances present in data base of Marine Biology Laboratory (Trieste), which were monitored from 1998 at the same sampling station. The obtaining of the time series was necessary to define the 'normality' state of the system regarding viral component of marine plankton in order to detect eventual 'alterations', such as mucilage formation, known to sporadically interest in its particularly massive form the northern basin of the Adriatic Sea, seriously affecting turism and fishery. The analysis of spatial virioplankton distribution on extended sampling area, conducted over 3 seasonal oceanographic cruises during 2004 in the Northern Adriatic basin, in collaboration with Veneto Interreg Project, provided the opportunity to explore the functioning of 'microbial circuit' and significance of viruses under contrasting environmental conditions, since the Northern Adriatic Sea displays highly evident trophic gradient due to the Po River inflow. In fact, the study area played a role of natural laboratory since the introduction of hydrological parameters strongly affected the distribution of microbial components and their interactions, highlighting the adaptability of the basin in 'cause-effect' studies. The results obtained by spatial sampling strategy did not overlap with those obtained by long-term temporal study in a coastal station of the Northern Adriatic, but extended the information amount: different methodological strategies allowed us to acquire precious findings regarding viral population's dynamics, since viral interaction with their hosts is particularly difficult to define because of the variety of interaction types. The investigation of most common viral ecology indexes, largely used to evaluate virus-host interaction, such as VBR (Virus-to-Bacterium Ratio) and phage-host density product ( analogically named VBP from Virus-to-Bacterium Product ), evidenced the alteration of virus and bacteria interactions before, during and after mucilage formation relatively to spring-summer period of 2000. The obtained results evidenced the presence of particularly enhanced viral lysis that strongly affected bacterial community, which, moreover, in that period was characterized by low species diversity. The experimental approach allowed the evaluation of the entity of viral lysis, which not only provoke bacterial mortality but also strongly affects carbon flux in the pelagic system and influences the energy transfer in the food web. Several experiments were performed in order to evaluate the depending of viral activity upon host cell metabolism and organic substrate availability of microbial community. Moreover, mesocosm experiments allowed evaluating the role of viruses in the presence of different availability of inorganic phosphorous, particularly important since representing the limiting factor for plankton community in the Adriatic Sea. The results obtained both by field studies and experimental approach confirmed the temporal stability of virioplankton abundance in marine system and highlighted the need of informations relatively to virioplankton balance between its production and decay rates. Since there is no standard method for the estimate of viral production, three different experimental protocols were set up in order to compare the accuracy of the obtained results and to establish the usefulness of a single technique. The first technique provides an estimate of virus production rates by radiotracer incorporation method that measures production of DNA-containing viral progeny over incubation period. Another method provides the rates of virus production of the bacteria infected prior to the beginning of the experiment, while the serial dilution technique designed originally for the estimate of grazing activity was adopted and modified to determine virus production in natural phage-host assemblage. This experimental framework, together with the experiment set up to evaluate virus-mediated mortality of different bacterial groups ( distinguished according to their metabolism), provided new findings relatively to viral impact on bacterioplankton and allowed the estimate of viral production in different environmental conditions. Molecular biology techniques, such as PCR (Polymerase Chain Reaction) e DGGE (Denaturant Gradient Gel Electrophoresis) were used to verify the influence of virus-mediated mortality on the bacterial community structure.

La presente tesi di ricerca si basa sull'utilizzo applicativo e sull'analisi critica di una nuova metodologia per l 'uso di licheni come bioindicatori di gas fitotossici. La metodica si basa essenzialmente sul rilevamento della biodiversità di licheni epifiti e sulla sua interpretazione in termini di alterazione dello stato dell'aria. Nell'anno 2000, durante un workshop internazionale tra ricercatori ed operatori del settore, è stato promosso un nuovo protocollo di rilevamento il cui scopo è superare gli elementi di soggettività insiti in quelli precedentemente adottati. Il protocollo è stato recentemente recepito dal' ANP A (Agenzia Nazionale per la Protezione dell'Ambiente) ed è stato saggiato nel presente studio. Esso si divide in una parte metodologica ed una applicativa.Si riportano i risultati del lavoro di ricerca inteso a verificare l'applicabilità del nuovo protocollo di rilevamento della biodiversità lichenica per scopi di biomonitoraggio ambientale. Il protocollo, sviluppato da operatori e ricercatori del settore nel corso di un workshop internazionale n eli' estate 2000, è stato adottato recentemente dali' ANP A (Agenzia Nazionale per la Protezione dell'Ambiente). La metodica di rilevamento riportata nel protocollo è stata confrontata con quella precedentemente adottata in Italia. Le due metodiche (di seguito citate come metodica "Nuova" per la più recente, metodica "Vecchia" per la precedente) differiscono profondamente per le caratteristiche del reticolo di rilevamento della diversità lichenica e per il suo posizionamento sul tronco d'albero. Il reticolo "Nuovo" è costituito da quattro subunità, ognuna delle quali costituita da 5 celle di dimensioni l Ox l O cm, da posizionare in corrispondenza dei punti cardinali dell'albero. Questo permetterebbe di superare la soggettività insita nella metodica "Vecchia" dal momento che il reticolo di rilevamento, costituito da l O celle di l Ox 15 cm, veniva posizionato arbitrariamente dali' operatore nel punto di massima densità lichenica. Le due metodiche sono state testate in 61 stazioni di campionamento in due diverse aree del Friuli - Venezia Giulia e della Slovenia, caratterizzate da condizioni climatiche simili ed ampio range di pressione antropica. I due set di dati sono stati sottoposti a test di regresswne lineare. Essi sono significativamente correlati, tuttavia i dati ottenuti dalle due metodiche non sono direttamente comparabili (e quindi convertibili) dal momento che esse analizzano aspetti diversi delle comunità licheniche presenti nei reticoli di rilevamento. I rilievi fioristi ci eseguiti in aree ritenute "naturali" (ovvero pnve di evidenti fenomeni di inquinamento), ottenuti con entrambe le metodiche in 11 stazioni, sono stati sottoposti ad analisi multivariata al fine di individuare eventuali gradienti florisitici, nonché per verificare la dispersione dei valori di diversità lichenica in aree ritenute naturali. I risultati indicano una buona coerenza interpretativa dei dati fitosociologici ottenuti dalle due metodiche. I risultati indicano anche che le situazioni ritenute altamente naturali non sono necessariamente correlate ai massimi valori di diversità lichenica. Dall'analisi è emersa una certa variabilità dei valori dovuta principalmente ai tipi vegetazionali. Le comunità di Parmelion presentano valori di diversità inferiori rispetto a quelle di Xanthorion, se calcolati con la metodica "Nuova". La metodica "Vecchia" non rivela particolari differenze tra i due tipi vegetazionali, seppur si noti maggiori valori di diversità lichenica per comunità di transizione. Tale variabilità, distinta tra le due metodiche, può essere imputabile anche alle diverse caratteristiche dei reticoli di rilevamento. I dati ottenuti sono stati utilizzati per costruire una nuova scala di interpretazione della biodiversità lichenica, in termini di alterazione dello stato dell'aria, per la regione bioclimatica submediterranea nord-adriatica. La scala si basa essenzialmente sull'interpretazione dei valori di diversità licheni ca in condizioni naturali ed in condizioni di "alterazione" (deviazione dalla naturalità). La scala, come quella precedentemente utilizzata in Italia, è divisa in sette classi delimitate da specifici valori di biodiversità lichenica, che esprimono il grado di deviazione da condizioni naturali identificando eventuali stati di alterazione ambientale. Durante la fase di campionamento e nelle successive elaborazioni dei dati, sono state individuate le seguente differenze tra le due metodiche. l) Il tempo richiesto da due operatori per rilevare una stazione di campionamento con la metodica "Nuova" sino a due volte superiore rispetto alla metodica "Vecchia". Questo è dovuta a due principali fattori: • la nuova metodica di rilevamento è basata su quattro rilievi floristici per albero invece di uno solo, pari ad un incremento di superficie di rilevamento del 35 % • il posizionamento del reticolo "Vecchio" nel punto di masstma copertura riduceva la possibilità di trovare talli lichenici poco sviluppati o deteriorati, la cui determinazione è difficile e richiede molto più tempo. La metodica "Nuova" costringe più spesso a rilevare zone del tronco con una flora deteriorata e talli poco sviluppati. 2) La metodica "Nuova" richiede maggiori conoscenze floristiche delle specie. Come già accennato, essa costringe più frequentemente a rilevare talli malamente o poco sviluppati, di difficile riconoscimento tassonomico. La metodica "Vecchia" invece consentiva di rilevare nei punti di massima copertura, che spesso coincidono con un migliore sviluppo dei talli licheni ci. 3) Le due metodiche forniscono informazioni floristiche comparabili. Tuttavia l'elevato numero di dati prodotti dalla metodica "Nuova", quattro volte superiori a quella "Vecchia", rende le elaborazioni statistiche e multivariate eccessivamente laboriosi per scopi di biomonitoraggio ambientale. Concludendo, il nuovo protocollo di campionamento si dimostra un valido metodo per valutare la diversità lichenica. Il suo maggior punto di forza è indubbiamente la oggettività di esecuzione. Il margine d'errore dell'operatore viene ridimensionato e "ridotto" esclusivamente alla capacità di riconoscimento delle specie licheniche. Il metodo è quindi appropriato per studi routinari di biomonitoraggio ambientale.Si presentano i risultati dello studio di biomonitoraggio ambientale tramite licheni come bioindicatori di inquinamento da gas fitotossici, commissionato nell'agosto del 2001 dalla Provincia di Gorizia al Dipartimento di Biologia dell'Università degli Studi di Trieste. La ricerca è stata eseguita nel comprensorio transfrontaliero costituito dai comuni di Gorizia (I), Nova Gorica (Slo) e Sempeter-Vrtojba (Slo ), per un totale di 31 stazioni di campionamento. Il presente lavoro è uno dei primi in Italia in cui si adotta il nuovo protocollo promosso dali' ANP A per studi di biomonitoraggio tramite licheni. Esso rappresenta inoltre un primo esempio italiano di collaborazione transfrontaliera nell'ambito di studi di biomonitoraggio ambientale. I risultati sono riassunti come segue: • La flora dell'area di studio, moderatamente ricca, e la presenza di specie sensibili all'inquinamento indicano uno stato di buona naturalità, dovuta ad una moderata pressione antropica che si identifica con attività agricole non intensive, attività industriali non consistenti e un tessuto urbano lasso, escludendo l'agglomerato urbano di Gorizia-Nova Gorica. • La bassa frequenza di specie comuni nella fascia fitoclimatica considerata, indica la presenza di fattori di disturbo di probabile origine antropica. • I valori di Biodiversità Lichenica sono medio alti in tutta l'area di studio, con un progressivo deterioramento avvicinandosi alla sua porzione centrale dove si fondono i tre maggiori centri urbani: Gorizia, Nova Gorica e Sempeter. Come da risultati del presente studio, si suggerisce di non sottovalutare nell'interpretazione della diversità lichenica in termini di alterazione ambientale, il fattore di disturbo rappresentato dallo stress igrico cui le specie possono essere sottoposte in ambiente urbano. • Le fasce di maggiore alterazione dello stato dell'aria seguono i regimi prevalenti dei venti e la morfologia del territorio, suggerendo fenomeni di deriva di gas fitotossici da fonti esterne al territorio considerato. Le ristrette dimensioni dell'area indagata non consentono di fornire informazioni più dettagliate su natura ed ubicazione di queste fonti inquinanti.

La Parte Generale del presente lavoro descrive le peculiarità climatiche delle zone a clima mediterraneo nel mondo ed, in particolare, del Bacino Mediterraneo. Di tale area viene presentata la problematica del degrado ambientale, quale concausa di fattori climatici ed antropici, che possono esercitare sulla vegetazione trasformazioni più o meno reversibili. La pressione ambientale esercitata dall'attività umana, dal pascolo e dagli incendi fin dalle epoche protostoriche, rispecchia i tipi vegetazionali presenti nel Mediterraneo, consistenti prevalentemente nella macchia e, quale aspetto più 'antropizzato' della vegetazione, nella landa (che prende il nome di gariga, phrygana o batha, a seconda del paese). Oltre ai fattori ecologici, viene fatto accenno ai fattori corologici, che caratterizzano l'intera regione quale area ad elevata biodiversità specifica. Le specie vegetali viventi nel Bacino Mediterraneo presentano particolari meccanismi di adattamento allo stress da aridità, fenomeno comune nell'area, e peculiari caratteristiche morfo-fisiologiche, che vengono delineate nel presente lavoro, soprattutto in riferimento al bilancio idrico tra suolo, pianta ed atmosfera. In riferimento alle metodologie di ricerca, vengono descritti i più importanti parametri ecofisiologici rilevati in campo su individui delle singole specie e la loro applicazione inerente alla problematica dello scaling-up a livello vegetazionale. Inoltre, vengono descritti i principi di base del telerilevamento nello studio della riflettanza della vegetazione, le relative applicazioni ecologiche e le potenzialità di integrazione delle stesse a livello ecofisiologico. La Parte Speciale riporta i risultati delle misure relative alla conduttanza stomatica (gL), al contenuto relativo d'acqua (RWC) ed al potenziale dell'acqua ('PL) delle foglie rilevati su tre specie dominanti (Ceratonia siliqua L., Quercus coccifera L., O/ea oleaster HOFFMGG. ET LINK) in quattro zone costiere della Turchia a clima stenomediterraneo. Tali aree sono caratterizzate da diverse percentuali di copertura vegetale e riferite di conseguenza a diversi stadi di degrado ambientale. E' stata così definita un'area "sana" (sito H - Healthy), prowista di abbondante vegetazione, e confrontata con le tre aree definite 'degradate' (siti 01, 02 e 03 - Degraded) a coperture vegetali progressivamente decrescenti. Dalle serie temporali giornaliere di 'PL sono stati ricavati i valori di impatto dello stress idrico sulle specie (WSIS - Water Stress lmpact on Species), ottenuti dall'integrazione della funzione 'PL(t), interpolante le successioni giornaliere di potenziale dell'acqua. Ceratonia siliqua e Quercus coccifera hanno fornito valori simili di WSIS, con un significativo incremento a partire dal sito H al sito 03. O/ea oleaster è risultata molto sensibile sia allo stress da aridità estivo che alle differenti situazioni di degrado dei quattro siti. L'impatto dello stress idrico è stato successivamente esteso dal livello di specie al livello di vegetazione (WSIV - Water Stress lmpact on Vegetation) utilizzando la relazione WSIV=LsWSISs·(1-fs), dove fs rappresenta le frequenze relative delle specie studiate nei quattro siti. Il WSIV è risultato un indicatore molto sensibile nei confronti dell'impoverimento della vegetazione ed ha evidenziato alte correlazioni con le densità vegetali, stimate sia con rilievi fitosociologici in campo, che dagli indici NDVI elaborati su immagini telerilevate da satellite NOAA-14.

Il presente dottorato di ricerca aveva lo scopo di identificare indici per la valutazione della qualità dell'ambiente marino costiere, anche in base alle indicazioni della Direttiva Europea 2000/60/CE e del D.Lgs. 152/2006, valutarne l'applicabilità e significatività, con l'obiettivo finale di integrarne alcuni per ottenere un indice complessivo di salubrità di un ecosistema marino fortemente antropizzato (il Golfo di Trieste). In particolare sono stati applicati tre indici ed è stato analizzato il comparto fitoplanctonico, così da coprire le principali componenti che costituiscono la colonna d'acqua. Alcuni degli indici riscontrati ed analizzati sono i seguenti: numero di specie bentoniche; numero di specie esotiche; indice di diversità algale di Shannon- Weawer; presenza e copertura di macrofite bentoniche; l'indice algale RIP o RIF; no medio di specie per rilievo delle fitocenosi; presenza/abbondanza di specie/taxa opportunistici; proliferazione di alghe nitrofile; determinazione deii'ABC (Apparent Bacterial Concentration) e stima della frazione bioluminiscente %LB (Luminous Bacteria); rapporto nematodi/copepodi; indice biotico di Borja; indice trofico TRIX. Questi ultimi 3 indici sono stati applicati sui dati del Laboratorio di Biologia Marina, per le stazioni C1, da giugno 2002 a dicembre 2004, e AA 1, da febbraio 1999 a novembre 2004. Il rapporto nematodi/copepodi non ha evidenziato situazioni di stress in nessuna delle due aree, soltanto considerando la correlazione tra i valori di tale rapporto e quelli dell'abbondanza totale del meiobenthos si è riscontra una "sofferenza" nella stazione AA 1. Comunque si ritiene diffusamente che questo rapporto è fortemente influenzato dal tipo di sedimento, dal tipo di inquinamento (organico od inorganico) e dal tipo di habitat, pertanto difficilmente può essere utilizzato in maniera universale. L'indice biotico marino di Borja ha indicato una condizione leggermente inquinata per entrambe le stazioni, soltanto valutando l'abbondanza percentuale dei gruppi ecologici individuati dall'indice, la stazione AA 1 risulta più stressata, rispecchiando il fatto che è un'area i cui fondali sono sottoposti a vari fattori di disturbo. Il problema di questo indice è che spesso sono attribuite alle singole specie caratteristiche etologiche e di soprawivenza agli stress in base all'appartenenza o meno ad un determinato genere, e non perché siano state fatte verifiche sperimentali su ogni singola specie. L'indice trofico TRIX ha evidenziato condizioni di trofia che corrispondono ad una qualità dell'ambiente tra buona e moderata, raggiungendo talvolta qualità elevata soprattutto per la stazione AA 1. Ciò è legato al maggiore idrodinamismo di quell'area, rispetto alle correnti meno accentuate e al maggiore contatto con gli inquinanti di origine antropica della stazione C1. È stata, quindi, determinata la significatività di diversi descrittori (quali potenziali indicatori) del comparto fitoplanctonico per i campionamenti della stazione C1 da ottobre 1998 a settembre 2005, così da poter integrare la valutazione qualitativa di una colonna d'acqua. Per le analisi sono stati utilizzati dati raccolti dal gruppo BIPA e sono state: l'andamento dell'abbondanza fitoplanctonica; l'andamento del contenuto totale di carbonio; la distribuzione percentuale dell'abbondanza rispetto alla dimensione cellulare; l'indice di Shannon- Weaver; la numerosità dei taxa; l'andamento della taglia individuale media; la variazione della numerosità di classi di taglia; la relazione tra la taglia individuale dei taxa e la loro abbondanza; la significatività delle correlazioni taglia-abbondanza e la pendenza della retta di regressione per valutare lo scosta mento dal valore di riferimento -0,75 in base alle legge dell'equiripartizione dell'energia. l risultati hanno evidenziato che l'effetto del ridotto trofismo nell'ecosistema pelagico del Golfo di Trieste sta determinando una graduale riduzione della biomassa dei produttori primari, e ciò è evidente sia nella diminuzione dell'abbondanza del fitoplancton autotrofo e mixotrofo e ancor più nella diminuzione del contenuto totale in carbonio. Viceversa non si è registrato quanto atteso in termini dimensionali specifici ovvero la comunità fitoplanctonica non ha subito drastiche riduzioni nelle taglie degli organismi. Anche l'indice di Shannon- Weaver non ha evidenziato alcun aumento della biodiversità nel corso del periodo considerato. La sola numerosità dei taxa viceversa evidenzia un forte aumento nel tempo. In altri termini, seppur ridotti numericamente, i popolamenti fitoplanctonici presentano una maggiore biodiversità. La seconda fase di analisi del comparto fitoplanctonico centrata soprattutto sull'analisi della taglia (dimensione) media come macrodescrittore, ha evidenziato che essa è aumentata nel corso degli anni. Il fatto che nella prima fase di analisi fosse risultato che il contenuto totale in carbonio è diminuito, corrisponde al fatto che nel corso degli anni è sì aumentata la taglia massima riscontrata nei popolamenti (e ciò era stato evidenziato anche nella prima fase di analisi), ma anche la taglia minima. Non è stato possibile, però, verificare in maniera significativa lo scostamento delle comunità dal valore di riferimento di -0,75 che indica l'equiripartizione di energia tra esemplari di taglia piccola e grande, che avrebbe dato indicazioni e conferma dell'andamento del sistema fitoplanctonico verso uno stato di miglioramento legato all'evoluzione in corso delle condizioni ambientali chimico-fisiche del Golfo di Trieste. Ciò indicherebbe che la diminuzione dei nutrienti e quindi dell'eutrofizzazione, non è così accentuata da far prevalere specie con dimensioni ridotte, d'altra parte non si verificano più con la stessa frequenza imponenti fioriture mono o paucispecifiche, caratteristiche di ambienti ad alto trofismo o eutrofizzati. Nel presente studio, il rapporto nematodi/copepodi non ha evidenziato situazioni di stress né in una stazione né nell'altra. Non esistono, però, degli intervalli di valori corrispondenti a delle condizioni intermedie di alterazione ambientale, né una valutazione qualitativa dettagliata dello stato dell'ambiente (solamente ambiente stressato o meno), a differenza degli altri due indici utilizzati. Il rapporto nematodi/copepodi risulta difficile quindi da confrontare con gli altri due indici, l'indice biotico marino e l'indice trofico TRIX. L'indice biotico marino di Borja indica, per tutto il periodo preso in esame, che entrambe le stazioni presentano un livello di inquinamento leggero, anche se la stazione M 1 presenta un alto numero specie del gruppo 4 che potrebbe essere indicatore di stress legato sia per possibili crisi di ipossia, sia per il deposito di fanghi di dragaggio, sia per la pesca a strascico. L'applicazione dell'indice trofico TRIX (DIN/Ptot) sulle acque superficiali indica uno stato per lo più buono per entrambe le stazioni, che, in base alla tabella del D.lgs. 152/99, corrisponde ad una condizione delle acque con medio livello trofico, occasionali intorbidamenti delle acque, occasionali colorazioni anomale delle acque, occasionali ipossie nelle acque bentiche. Quest'ultima condizione rispecchierebbe lo stato descritto dall'indice di Borja che individua, soprattutto per la stazione AA 1 con l'elevato numero di specie del gruppo· 4, periodi di stress, legati probabilmente a condizioni di ipossia. L'analisi tramite diversi descrittori del comparto fitoplanctonico della stazione C1, indicherebbe una tendenza ad un miglioramento dell'ambiente indicata dalla diminuzione dell'abbondanza cellulare legata soprattutto alla rarefazione di fioriture imponenti, dall'aumento del numero di taxa presente, dall'aumento della taglia media e della numerosità di classi di taglia presenti negli ultimi anni. Non esiste però un parametro numerico di riferimento o delle soglie in senso assoluto per valutare questo miglioramento, ma solo l'analisi di una serie storica di dati. L'analisi comparata ed aggregata degli indici ha evidenziato come non esistano indici validi per situazioni mesotrofiche, tutti gli indici analizzati sono in grado di discriminare correttamente soltanto situazioni estreme e stabilizzate nel tempo. Nel caso del Golfo di Trieste si sono evidenziati più segnali di un cambiamento in atto, ma di limitata entità e non e' possibile stabilire oggi se le evoluzioni future seguiranno questo trend. Sull'evoluzione delle acque del Golfo hanno certamente influito le scelte gestionali operate in passato che hanno garantito una diminuzione della concentrazione del fosforo inorganico come nel resto del bacino, ma probabilmente anche cambiamenti climatici che hanno determinato un maggior apporto di acque di provenienza orientale e quindi più oligotrofiche.

Chlamys opercularis è un animale edule, comune su fondi sabbiosi e sabbiosi-detritici, posti ad una profondità variabile tra 4-400m (più comune a 40m). Ha una conchiglia di colore molto vario, inequivalve (valva sinistra più convessa) ed inequilaterale, con una lunghezza massima di 9cm. La scultura conchigliare è caratterizzata da 18-25 coste radiali, presenti su ciascuna valva, tra le quali si trovano le linee di accrescimento. L'interno è lucido, solcato ed ondulato in corrispondenza delle coste esterne. L'impronta del muscolo adduttore è situata verso il bordo posteriore e nello stadio giovanile l'animale è attaccato alle rocce mediante il bisso e liberamente natante da adulto. Chlamys opercularis occupa un ampio areale che si estende a partire dall'Islanda, Norvegia (Isole Lofoten), Irlanda, Mare del Nord, le coste della Manica, Atlantico (Azzorre, Madeira, Canarie) e Mediterraneo, mentre è assente nel Mar Nero. Nel Golfo di Trieste Chlamys opercularis è oggetto di una pesca modesta anche per la scarsa richiesta del mercato locale, mentre viene apprezzato nell'Italia meridionale, verso cui viene avviato gran parte del pescato delle Marinerie del Golfo, in particolare quella di Marano Lagunare. Nel periodo compreso fra aprile 2004 ed aprile 2006 (salvo agosto 2005) è stato prelevato mensilmente, dal pescato di natanti di Marano Lagunare, un campione di Chlamys opercularis (costituito in media da un centinaio di esemplari). In laboratorio è stata misurata la lunghezza della conchiglia di tutti gli esemplari costituente il campione, successivamente, con i numeri casuali, sono stati estratti 50 individui su cui sono stati rilevati altri parametri quali: altezza, larghezza, peso totale, peso delle valve e volumi intervalvari. Dai 50 individui, con una seconda estrazione, sono stati formati due subcampioni: dal primo (costituito da 20 esemplari) sono state isolate le gonadi e, trattandosi di animali ermafroditi, la regione maschile e quella femminile sono state fissate separatamente in Bouin, per poi sottoporle ad una serie di procedure istologiche al fine di allestire sezioni, spesse 6µm, per lo studio del ciclo riproduttivo. Il secondo subcampione (di 30 individui) è stato oggetto di ulteriori trattamenti per ottenere il peso secco, quello delle ceneri ed il peso secco senza ceneri. Le ceneri sono state conservate per una successiva determinazione del contenuto in metalli. Le sezioni delle gonadi sono state classificate mediante una scala istologica in sei stadi, mentre i dati biometrici sono stati elaborati con la metodologia statistica: complessivamente sono stati prelevati 3366 esemplari ed esaminate 960 gonadi (480 regioni testicolari e 480 ovariche). Per quanto concerne il ciclo riproduttivo, i periodi di maturità ed emissione dei gameti, di entrambe le regioni della gonade ermafrodita, si estendono per quasi tutto l'anno, ma soprattutto nei mesi da novembre a luglio-agosto. I follicoli maschili maturano e rilasciano i gameti prima di quelli femminili, sia nel corso del primo che nel secondo anno di studio, infatti solo raramente sono stati osservati, in uno stesso individuo, testicolo ed ovario simultaneamente in emissione. Per la regione maschile la conclusione del ciclo riproduttivo ed il riposo sessuale sono circoscritti al periodo che va da agosto ad ottobre, sia nel primo che nel secondo anno; per la regione femminile, invece, sono un po' più estesi: da luglio ad ottobre, nel primo anno, e da luglio a novembre nel secondo anno. La gametogenesi iniziale, la maturità e l'emissione, risultano più rapide nel primo anno rispetto al secondo, per entrambe le regioni della gonade. Le gametogenesi successive alla prima (cioè quelle che intercorrono fra un'emissione e l'altra) sono molto rapide e, spesso, non è dato osservarle per la frequenza mensile di campionamento. I valori più elevati dell'indice gonadico (che sintetizza con un unico valore la condizione mensile delle gonadi), sia per la regione testicolare che per quella ovarica, sono raggiunti nel periodo da novembre ad aprile-maggio, diminuiscono da giugno a settembre, per poi risalire fino a febbraio-marzo, sia nel primo che nel secondo anno. I periodi menzionati si riferiscono alla maturità sessuale, all'emissione dei gameti, alla conclusione del ciclo riproduttivo ed all'inizio di un nuovo ciclo. Se si confrontano i valori dell'indice gonadico dell'avario e del testicolo si registra una significativa correlazione non parametrica (p di Spearman) fra le due serie (p = 0.49 per p<0.05) per l'intero periodo (aprile 2004-aprile 2006), ma essa è attribuibile all'elevata correlazione (p= 0.66 per p<0.05) nel primo anno di studio (aprile 2004-marzo 2005) perché, nel secondo anno, la correlazione non raggiunge neppure il livello minimo di significatività (p = 0.31 per p>0.05). Questo risultato è un'ulteriore conferma della diversità del ciclo riproduttivo nei due anni. Dall'esame dei dati biometrici si rileva che le lunghezze delle conchiglie (con medie, rispettivamente, di 5.33cm e 5.47cm nei due anni) sono riferibili ad esemplari adulti, fatto atteso, trattandosi di animali provenienti dalla pesca professionale. Tutti i parametri biometrici, ed in particolare quelli ponderali, sono contraddistinti da un'elevata variabilità (CV%), inoltre la variabilità è maggiore per gli esemplari del primo anno, salvo per il peso secco senza ceneri ed il volume. Tale aspetto è confermato anche dall'esame dei singoli campioni mensili, in quanto le distribuzioni si discostano dalla normalità e presentano eterogeneità delle varianze. Sono state calcolate alcune regressioni per stimare le variabili dipendenti ed il modello di crescita adottato. Le relazioni fra parametri biometrici e ciclo riproduttivo sono state analizzate con gli indici di condizione (opportuni rapporti fra parametri) che hanno anche la peculiarità di rendere possibile il confronto fra campioni mensili non omogenei. I diversi indici sono stati confrontati per determinare, quello/i che erano caratterizzati da una minore variabilità interna (test di Friedman e test di Wilcoxon), per una maggiore sensibilità (test Krukal-Wallis e test di Cochran) e si correlavano significativamente (test di Spearman) con il ciclo riproduttivo.

This thesis is developed within the ECOManage Project which have the strategic objectives to understand and quantify similarities and differences of estuarine system function in response to anthropogenic impacts in order to recommend restoration and/or sustainable development measures and to provide scientific support to local environmental managers on best-practice policies on 3 different coastal zones, including an estuary with mangroves (Santos-Brazil), a large estuary with wide intertidai areas (Bahia Bianca-Argentina) and a fiord (Aysen-Chile). This thesis focus mainly on two of Ecomanage study areas: Santos (Brazil) and Bahia Bianca (Argentina). Coastal areas, broadiy defined as near-coast waters and the adjacent land area, are nowadays one of the most threatened zones all over the world, due to their attractiveness, convenience and availability of resources for urban and industrial development. Therefore, many of these areas worldwide have reached critical environmental conditions as a result of great anthropologic pressure and overexploitation of their resources. Coastal areas are among the most vulnerable of Earth's ecosystems, any activity carried out in these areas should be carefully planned since what happens to the coasts has effects that reach far beyond their local aquatic and human communities, thus, causing irreparable or long term consequences. The two study areas that this thesis approach are characterized for being under significant environmental stress specially caused by poor urban planning and other anthropogenic activities like intensive agriculture. Santos is characterized by the presence of valuable and unique ecosystems as Mata Atlantica (Atlantic forest) and mangrove forests that are currently under great stress due to strong urban development in the area, which is also affecting the quality of its estuary. For this reason and so to have an appreciative idea of water quality conditions of Santos Estuary a quality index was also calculated applying Fuzzy set principles and based on water, sediment and organism samples collected by CETESB in 1999 and 2000. The quality index highlighted those areas with bad, moderate and acceptable pollution in the estuary. Bahia Bianca it is characterized by its extensive crop fields and pastures for grazing which make of i t one of the most important provinces in Argentina for grain and wool exportation. These area is under stress due to the intense agricultural activities which cause soil erosion and land degradation, however it is less environmentally affected than Santos Estuary. The general aim of this research is to create a complete information system using GIS and remote sensing techniques as data sources for the analysis of local problems of Santos and Bahia Bianca i.e. soil loss, urbanization. Furthermore, to estimate and compare rates of soil erosion obtained by two different erosion models stressing the importance of vegetation coverage as prevention of soil loss processes affecting these two study areas. The integration of landcover analysis making emphasis on multitemporal studies in the area of Santos to detect landcover change over a seven year period and the prediction of landcover change using specific software and modeling techniques was also included as an important source of information for the present and future studies. A Spatial Decision Support System (SDSS) was elaborated for Santos study area to tackle one of its most important problems, urbanization, therefore providing local authorities with a reliable tool for decision making processes. Santos landcover change analysis highlighted the most vulnerable areas regarding anthropogenic pressures, mainly deforestation and urbanization. Results obtained emphasize that areas mostly affected by anthropogenic activities are located on low and medium elevations, while those areas characterized by high elevations and steep slopes are less influenced by human activities. Most of the classes in both cases seem to remain as themselves, between 70% and 90% of the area represented by each class does not suffer any impact or transformation into other class, which is quite significant in terms of environmental impact. Landcover prediction of 2010 was obtained through interpolation of surfaces based on the input landcover maps of 1993 and 2000. Landcover trend map of 20 l O highlight an apparent decrease of anthropogenic effects and a more uniform landcover. This could be justified by the improvement in application of environmental laws in the area (CONAMA, 2002). The possibility to predict future landcover is quite significant for performing environmental assessment and preventing uncontrolled anthropogenic activities in this way foreseeing possible scenarios regarding landuse and lancover after a specified number of years. Another important factor that was taken into consideration for Iand degradation and environmental impacts of human activities in these two areas, was the calculation of erosion risk maps using two different models, the RUSLE and USPED, the latest one also gives a quantification of deposition processes taking place. Erosion rates tend to be quite low for both study areas. In Santos and Bahia Bianca it seems that erosion processes are mainly determined by topographic characteristics of each area. Lower erosion rates are found on plain terrains: in Santos mangroves have very low erosion rates, while low vegetation have higher erosion rates; for Bahia Bianca intertidal flats have very low erosion rates, while bare soil at higher elevation increase its erosion rates. Nevertheless, in Santos Mata Atlantica of highlands is mainly found at elevations of more than 570 m, but erosion rates are still very low, this fact highlight the importance of a good vegetation cover in those areas at high risk of erosion. However, erosion rates obtained for Santos and Bahia Bianca, are quite lower than expected, very high erosion values were found only on steep slopes. Unfortunately, validation of erosion-sedimentation results was not possible since in-situ field measurements were not available, nevertheless, results tend to be quite reliable if compared to previous studies performed in nearby areas with similar characteristics. Nevertheless erosion modeling is an important tool for assessment of soil loss processes and elaboration of soil erosion risk maps which are useful references for planning future activities, decreasing current erosion effects as well as preventing future soil degradation. Finally, the elaboration of a Spatial Decision Support System for analyzing urbanization problems in Santos was also possible by the application of GIS. The SDSS was designed to evaluate urban problems in Santos, as there is a considerable number of people living in protected areas as mangrove ecological reserves, which put significant pressure on this fragile and unique ecosystem, so making their relocation an important issue to be solved. In most of the cases these people belong to the lowest social class, characterized by very low incomes and living in extreme poor conditions, which make the difficult task of relocation even more difficult. These people must be conveniently moved as soon as possible to adequate and safe areas. The SDSS indicates the most appropriate places for doing so, taking into consideration a series of local factors and constraints such as, topography, water bodies, existing urban settlements, erosion and landuse, that are the basis of the analysis performed to determine "suitable" locations. The SDSS was an important asset that facilitated the proposal of feasible solutions and viable recommendations to improve urbanization problems in the area of Santos and surroundings. For this reason the elaboration of a SDSS within this thesis, was intended to be a useful and reliable tool to help local authorities with the decision making process for solving Santos most critical threats affecting the city at the present time. It is important to provide regional responsible authorities with the right tools as remote sensing and GIS and reliable planning sources like SDSS thus, helping them in the decision making process for efficiently face current problems avoiding a worsening of the present scenarios.

Questo studio si propone di dimostrare come un modello schematizzato della diversità lichenica epifita sia in grado di fornire risposte diversificate su vari aspetti dello stato dell'ambiente e sugli effetti della gestione antropica delle risorse naturali, discernendo la variabilità del dato dovuta a fattori ambientali da quella effettivamente rapportabile agli effetti dell'inquinamento o comunque delle attività umane. Il rilevamento di 165 stazioni di campionamento m diversi habitat in tutto il territorio regionale ligure, ha permesso di segnalare complessivamente 196 specie licheniche, di cui 18 specie nuove per la Liguria. È probabile che l'indagine accurata di habitat particolarmente favorevoli, come ad esempio oliveti e castagneti da frutto, e di aree ancora relativamente poco esplorate (es. Alpi Liguri) permetta di migliorare ulteriormente le conoscenze floristiche. Il modello statistico ricavato dai dati rilevati evidenzia che i principali fattori che influenzano la diversità lichenica epifita in Liguria sono climatici (in particolare precipitazioni e temperatura). La stima del contributo di queste variabili, permette di valutare con più precisione l'effetto degli altri fattori indagati (quali gestione forestale, inquinamento atmosferico, incendi boschivi e trattamenti fitosanitari) che influiscono sulla diversità in misura diversa nella regione e sulle specie licheniche. La distribuzione delle specie licheniche epifite è disomogenea. Esistono habitat a bassa diversità che occupano la maggior parte del territorio e habitat ad alta diversità (hotspot) dove è concentrata la maggior parte delle specie rare. L'analisi della flora licheni ca e delle condizioni ambientali ha permesso di stabilire le principali cause di variabilità (sia naturali, sia antropiche) per ciascun habitat. Oliveti, boschi maturi di castagno e aree non forestate rurali sono gli habitat più idonei per i licheni epifiti in Liguria, mentre aree antropizzate di fondovalle, faggete e boschi di conifere sono ambienti con una flora lichenica meno ricca. La stretta relazione dei licheni epifiti con i parametri climatici fa di questi organismi degli ottimi indicatori, utilizzabili nel monitoraggio dei cambiamenti a lungo termine, come la tropicalizzazione delle aree submediterranee e la desertificazione delle aree mediterranee secche. Uno dei principali problemi nel biomonitoraggio mediante licheni è distinguere l'effetto dei fattori antropici di alterazione, come l 'inquinamento, la gestione forestale, gli incendi boschivi, da quello dei parametri climatici. Lo studio dei pattem di distribuzione di specie legate a minime variazioni di precipitazioni e temperatura, come quelle suboceaniche, ha permesso di delimitare regioni nelle quali gli effetti del clima sono relativamente costanti e in cui è possibile imputare la maggior parte della variabilità a fattori di disturbo. In particolare, i risultati ottenuti confermano una principale divisione tra una regione Submediterranea più secca, (nella parte savonese della Riviera di Ponente) e una regione Tirrenica più umida, (in Provincia di Imperia e nella Riviera di Levante), per la quale viene proposta, in questo lavoro, una nuova scala interpretativa dei valori IBL, basata sull'approccio delle deviazioni percentuali dalla massima diversità potenziale (Loppi et al. 2002a, b). Nell'area studio, molte specie hanno un elevato grado di vulnerabilità potenziale. Attualmente l'inquinamento rappresenta un basso rischio effettivo per la diversità lichenica in Liguria: infatti, le aree in cui l'impatto dei gas fitotossici è maggiore hanno una flora lichenica già estremamente impoverita, mentre le aree più ricche non sono sottoposte a carichi inquinanti significativi. Altri fattori di disturbo costituiscono, invece, un preoccupante elemento di rischio. Per esempio, per quanto riguarda gli oliveti, i trattamenti fitosanitari e i nuovi metodi di gestione della coltura rappresentano un rischio effettivo e non stimabile per molte popolazioni di specie rare. Gli incendi sono un fattore di disturbo che provoca l 'istantanea distruzione dell'habitat. Grazie al recente Piano Regionale di previsione, prevenzione e lotta attiva contro gli incendi boschivi (Regione Liguria 2003), il livello di rischio per la diversità lichenica è tuttavia stimabile ed è particolarmente alto nell'entroterra imperiese. Anche la ceduazione è un fattore di disturbo con forte impatto sulla diversità lichenica in Liguria, in quanto la maggior parte delle aree forestate è attualmente governata a ceduo. Tuttavia, il livello di rischio è difficilmente stimabile, mancando piani organici di programmazione dei tagli forestali a livello regionale. La definizione quantitativa del livello di rarità ha permesso di individuare le specie e le aree liguri a priorità di conservazione. In molti casi, gli hotspot di rarità e diversità lichenica non coincidono con le zone già sottoposte a vincoli di protezione, come Parchi Nazionali e Regionali, Siti di Interesse Comunitario (SIC) e Zone a Protezione Speciale (ZPS). Per questo motivo e visto l'elevato livello di rischio per i si ti, dovrebbero essere adottate alcune misure di conservazione, quali la realizzazione di monitoraggi periodici della diversità; la protezione di habitat ad elevata diversità licheni ca (es. castagneti da frutto); la conservazione della continuità ecologica spaziale e temporale degli habitat; la realizzazione di studi di popolazione tra cui indagini sui genotipi e valutazioni della probabilità di sopravvivenza. Infine, dal punto di vista applicativo, i dati raccolti nel corso di questo lavoro sono stati utilizzati per valutare l 'applicabilità delle linee guida APAT per il biomonitoraggio degli effetti dell'inquinamento atmosferico (Brunialti & Giordani 2004; Ferretti & Fomasier 2004) e nell'elaborazione di un protocollo per la valutazione della qualità degli ecosistemi forestali (Stofer et al. 2003), utilizzato nel progetto europeo ICP-Forests.