lez_19-Olio-ENSO
annuncio pubblicitario
Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali ECOLOGIA MARINA – aa 20015-16 Corso della LM in Biologia I anno, 6 cfu, con esercitazioni Inquinamento da idrocarburi progetto Olio – ASI El Nino e la Nina (ENSO) Climatic Global Changes Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Ecologia marina applicata Le Bioinvasioni (v. Della Croce et al.) Tapes philippinarum Rapana venosa Mnemiopsis macradyi ctenoforo Mar Nero Caulerpa taxifolia >600 specie… Le aree marine protette in Italia AMP L’erosione dei litorali La balneabilità http://www.arpat.toscana.it/temi-ambientali/acqua/acque-marine-e-costiere L’ Inquinamento da idrocarburi Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara L’inquinamento oceanico da petrolio l’introduzione di idrocarburi in ambiente marino è da considerarsi inquinamento nella misura in cui sia causa di effetti deleteri quali : • danno alle risorse viventi, • rischio per la salute umana, • ostacolo alle attività marittime compresa la pesca, deterioramento della qualità dell'acqua per i vari usi dell’ acqua marina e per una riduzione delle sue attrattive. • Viene stimato in 6 * 106 tonnellate lo scarico annuo in mare, tra bottiglie di plastica, materiale da imballo e altri litters tossici. • Poche sono le coste nel mondo che attualmente rimangono non contaminate dal petrolio o dai suoi derivati. Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Distribuzione dell’inquinamento da petrolio da Miller, 2002 Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Il Mar Mediterraneo 25% del traffico mondiale di greggio 0.7% della superficie Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Endemismi terrestri Biodiversity Hot spot della regione mediterranea Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Sversamenti e recuperi Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Dispersione… vento, moto ondoso, processi fisici chimici biologici… Ecologia Marina aa 2014/15 3 Da Della Croce et al Prof. Luigi Lazzara Evaporazione , ossidazione, separazione … Emulsione, sedimentazione, degradazione Ecologia Marina aa 2014/15 3 Da Della Croce et al Prof. Luigi Lazzara Exxon Valdez Alaska 1989 250000 barili 1 barile =130 kg 350000 tons Da Miller Ecologia Marina aa 2014/15 cap 12 3 Prof. Luigi Lazzara Mar Ligure Haven 11/4/1991 a 30-80m 50000 tons Ecologia Marina aa 2014/15 3 Da Della Croce et al Prof. Luigi Lazzara Ecologia Marina aa 2014/15 2010 Golfo Mexico Deepwater- Horizon piattaforma BP 3 Prof. Luigi Lazzara delta Mississipi spiaggiamenti mammiferi Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Progetto OLIO (Agenzia Spaziale Ital.) Partners Partecipanti http://gos.ifa.rm.cnr.it/olio/ UniFi - Università di Firenze CNR- IAMC - Messina OGS - Osservatorio Geofisico Sperimentale - Trieste SZN - Stazione Zoologica A. Dohrn – Napoli UniNA - Università di Napoli, Federico II Telerilevamento dell’ inquinamento da idrocarburi in mare • Identificazione automatica da satellite e sorveglianza continua di inquinamento marino da idrocarburi, • previsione della dispersione di tali inquinanti, • definizione di una strategia di intervento in caso di sversamento o incidente a breve termine (1 o 2 ore) e a lungo termine (settimane e mesi) • controllo delle fasi di bonifica e degli effetti biologici. Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Sviluppo di un sistema integrato per il monitoraggio e la previsione dell'inquinamento da idrocarburi nel Mediterraneo Satelliti COSMO-Skymed telerilevamento SAR ed ottico Moduli: Telerilevamento, Idrodinamica, studio Impatto 1 Obbiettivi del Modulo Impatto 1) Definire quali siano le aree a maggior rischio ambientale da inquinamento da idrocarburi lungo le coste italiane 2) Fornire concrete valutazioni dell’impatto sull’ecosistema marino di un versamento di HCs osservato 3) Dare indicazioni per interventi di recupero e di mitigazione dei danni da HCs 4) Valutare anche l’ Impatto degli Oil Spill operativi per l’ambiente oceanico Ecologia Marina aa 2014/15 Prof. Luigi Lazzara Componenti e Flusso di informazione mappe tematiche dei mari italiani biocenosi tipiche, tipo di habitat, uso del territorio… => pregio ambientale, alla vulnerabilità e resilienza, all’esposizione al rischio => mappe di rischio Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Aree Sensibili: Aree Marine Protette (AMP) AMP prossima istituzione Aree Marine di Reperimento AMP istituite Informazioni da integrare in ambiente GIS, sia del valore naturalistico che di quello socio-economico Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Modelli Ecologia Marina aa 2014/15 complessi ed integrati di tutti i processi che portano alla definizione di impatto ambientale 3 Prof. Luigi Lazzara Definizione di parametri tossicologici specifici Necessità di calibrazione dei parametri ecotossicologici e trofici su organismi planctonici e filtratori specifici e regionali Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Esposizione/effetti nella colonna d’acqua e nel sedimento Effetti tossici acuti Effetti tossici acuti e cronici Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Esempio di modelli trofici BCF Kow (da modello ecotossicologico) Modello catena trofica Ecopath Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Modello Ecologico Banca dati ecotoxicologica Banca dati di rete trofica Modello ecotoxicol Modello di rete trofica Valutazione Impatto Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara I batteri idrocarburoclastici (BIC) Utilizzo dei parametri relativi ai BIC nel monitoraggio e nel recupero di ambienti marini contaminati da petrolio • I BIC sono ubiquitari negli ambienti marini • I BIC sono filogeneticamente affini (sonde) • I BIC dànno luogo a “Blooms” in seguito a sversamento di petrolio in mare Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Un esempio applicativo Thalassolituus oleivorans - Genoma: 2.9 Mbp -Substrati accessibili: Idrocarburi alifatici e derivati, acetato -Contiene geni AlkB EVK3-CT-2002-00077 • Metabolismo specializzato • Distribuzione associata alla presenza di idrocarburi spatial variation total T-RFLP Thalassolituus ol. (abbondanza relativa) M essina 3 M essina 2 sites M essina1 Augustaext Augusta18 Augusta42 M ilazzo M 4 0% 20% 40% 60% 80% 100% relative abundance 60 75 81 90 96 118 119 120 141 156 163 189 277 292 294 296 297 298 299 300 301 302 303 305 Ecologia Marina aa 2014/15 3 199 207 242 307 440 540 Prof. Luigi Lazzara uso dei mesocosmi • • 5 metri x 1.5 x 1.5 • Parametrizzazione del “bioindicatore” per l’osservazione Studio di correlazioni fra distribuzione/attività dei BIC e l’impatto dello “spill” sulla macrofauna Ottimizzazione di interventi di risanamento ogni vasca (acciaio scatolato ricoperto di vetroresina) è rivestita internamente di gel coat e top coat a base isoftalica per ridurre al minimo l'adesione degli idrocarburi e provvista di impianto di ricircolo che simula le variazioni mareali (30cm di ampiezza in 6 ore). Disoleatore. Ecologia Marina aa 2014/15 3 http://www.ist.me.cnr.it/sabie/ab1.htm Prof. Luigi Lazzara Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Il telerilevamento da satellite delle risorse biologiche marine • Indagine spaziale ampia • Scansione temporale • Sinotticità • Specificità (analisi spettrale) SST El Nino in atto http://www.elnino.noaa.gov/ Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara El Nino - Southern Oscillation condizioni di El Nino in atto Ecologia Marina aa 2014/15 anomalia SST 3 Prof. Luigi Lazzara condizioni di El Nino Inversione degli alisei… arresto upwelling… Periodicità ca 10 anni 1997-98 il più forte… Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara El Nino - Southern Oscillation alternanza Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Ripercussioni anche a latitudini elevate … periodicità irregolare Da Miller Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Il “Nastro trasportatore” di CO2 e di calore dovuto alla formazione di acque dense nel Nord Atlantico : una ipotetica interruzione per riscaldamento globale comporterebbe cambiamenti climatici su tutto il globo da Miller Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Le Problematiche ecologiche più attuali 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Carbonio di origine antropica nel ciclo globale ed effetto serra. Cambiamenti climatici e calamità naturali Inquinamento delle falde acquifere e disponibilità di acqua dolce Limiti delle risorse e distribuzione delle risorse (Nord-Sud) Sostenibilità dello sviluppo, ottimizzazione dei trasporti e della produzione di energia Inquinamento chimico di aria, suolo e acqua Eutrofizzazione di acque interne e costiere Diminuzione della biodiversità globale Inquinamento biologico: le invasioni alloctone e gli OGM conseguenze possibili e/o cambiamenti recenti : Scioglimento dei ghiacci polari e innalzamento livello medio del mare Acidificazione degli oceani per discioglimento della CO2 Diminuzione della pesca oceanica (stocks in calo) Morte delle barriere coralline (coral bleaching) Diminuzione delle foreste pluviali x disboscamento, desertificazione Declino degli anfibi (da WWI, State of the World 2001) www.worldwatch.org www.edizioniambiente.it Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara +3-5 mil tonn annui 320 ppm 400 ppm Ecologia Marina aa 2014/15 Mauna Loa 3 Prof. Luigi Lazzara incremento a effetto serra Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Arctic sea-ice Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara CO2 Cicli glaciali CFC CH4 Testi : Gates Climate Change Simauer Casati Pace Scienze della Terra Zanichelli WWI State of the World Edizioni Ambiente Ecologia Marina aa 2014/15 NO2 3 Prof. Luigi Lazzara Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Cicli Milankovitch Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Riscaldamento in atto, ma dove ? Differenza rispetto al valore medio negli anni 1951-97 Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara GPP Situazione attuale modello MAPPS diminuzione tundra e taiga aumento foreste temperate… Ecologia Marina aa 2014/15 … e con raddoppio CO2 (tra 60 anni) 3 Prof. Luigi Lazzara Possibili Effetti del Riscaldamento Globale soglia dei 28°C Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara danni da UV Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Cloro Ozono ed UV CFC Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara Ozono stratosferico Ecologia Marina aa 2014/15 3 Prof. Luigi Lazzara
