VECTOR Roma 2010
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Quantificare la produzione carbonatica delle alghe coralline (Rhodophyta): dalla pianta alla scala di bacino Basso D., Caragnano A., Bracchi V. Dipartimento di Scienze Geologiche e Geotecnologie Università degli Studi di Milano-Bicocca - Italy Produzione di CaCO3 (high-Mg calcite) da parte delle alghe rosse coralline di fondo mobile Le BIG FOUR comunità bentoniche dominate da macrofite (Foster 2001): INTRODUZIONE 1. Fondi a laminarie 2. Praterie a fanerogame 3. Scogliere ad alghe calcaree (coralligeno) 4. Fondi a rodoliti (incluso maërl) 1 cm Da sito MarLIN INTRODUZIONE 1 cm Rhodolith bed: copertura > 10% di coralline vive (Steller et al. 2003) morphology structure 1cm 1.5 mm RAMI LIBERI (maerl s.s.) www.marlin.ac.uk RODOLITI NUCLEATE o PRÂLINES 1cm 1cm 4 cm RODOLITI “BOXWORK” 3 cm 1cm Basso, 1998 Quale è il contributo delle alghe coralline al bilancio globale del Carbonio? SCOPO 1. Quanto cresce la singola pianta ? 2. Quanto sono vaste le aree in cui le coralline sono presenti/dominanti? 3. In Mediterraneo il maerl è raro, ma noduli sparsi di coralline sono comunissimi: quanto contribuiscono le coralline alla composizione dei sedimenti attuali (forme a vita libera e frammenti di forme attaccate)? 4. Quanto carbonato totale producono le coralline sulle piattaforme continentali del Mediterraneo? •Raccolta in immersione Dic. 2002 Apr. 2007 METODI: crescita della pianta Ago. 2009 •Colorazione con AlizarinaS Campioni di diverse specie dopo incubazione per 24h in soluzione con acqua di mare e Alizarina-S alla concentrazione di 0.25 g/l METODI: crescita della pianta COLTURA 1 anno di crescita AMBIENTE NATURALE Sonde IKS-Aquastar pH 8.16, O2, S 38‰, T 15°C, luce Triton+Blue Moon 18 W 7hd-1 (Caragnano & Basso 2009) Alghe calcaree fissate al substrato con mastice bicomponente alla profondità di 7m, Bonassola (SP) RISULTATI: crescita della pianta Mesophyllum sp CRESCITA MEDIA IN COLTURA* In spessore: 10 µm – 103 µm/anno Marginale: 60 µm - 356 µm/anno (3,3 mm/anno) In coltura CRESCITA MEDIA IN MARE In spessore: Fino a 170 µm/anno Marginale: Fino a 5 mm/anno In mare *Inclusi i dati di Basso & Rodondi 2007 Biol. Mar. Mediterr. RISULTATI: crescita della pianta Lithophyllum stictaeforme CRESCITA MEDIA* In spessore: 21 µm – 80 µm/anno Marginale: 42 µm – 1,3 mm/anno CRESCITA MEDIA IN MARE In spessore non rilevata Marginale: Fino a 2 mm/anno thickening Alizarina-S mark 100 µm *Inclusi i dati di Basso & Rodondi 2007 Biol. Mar. Mediterr. Quale è il contributo delle alghe coralline al bilancio globale del Carbonio? 1. Quanto cresce la singola pianta ? 2. 3. SCOPO 4. Quanto sono vaste le aree in cui le coralline sono presenti/dominanti? Quanto contribuiscono le coralline alla composizione dei sedimenti attuali (forme a vita libera e frammenti di forme attaccate)? Quanto carbonato totale producono le coralline sulle piattaforme continentali del Mediterraneo? METODI: distribuzione areale Isole Pontine: facies acustiche e campioni di benthos (benna). Bracchi et al, 2009, modificato da Schepisi (2003) METODI: i carbonati algali nei sedimenti Analisi dei campioni da benna: Alghe viventi (Basso, 1998) Componenti biogeniche (mappatura in sezione sottile) Analisi XRD Titolazioni per mineralogia dei carbonati (calcite, Mg-calcite e aragonite) Densità media dei sedimenti (peso/volume). a b c 32 m 49 m 78 m a) terrigeno prevalente prevalente b) coralline prevalenti c) fango carbonatico Bracchi et al, 2009 Type 1 samples Type 2 samples Terrigenous samples METODI: i carbonati algali nei sedimenti Identificazione e mappatura dei componenti il sedimento > 64 µm Bracchi et al, in sezioni sottili da campioni di benna 2009 RISULTATI: i carbonati algali nei sedimenti Titolazioni EDTA. Percentuale di carbonati in grigio scuro. Bracchi et al, in press Geodiversitas RISULTATI: i carbonati algali nei sedimenti Diffrattometria a raggi X (XRD) Stima semi-quantitativa delle fasi mineralogiche Bracchi et al, in press G di it RISULTATI: i carbonati algali nei sedimenti Statistica multivariata (PRIMER 6.1). Similarità tra campioni basata sulla percentuale dei componenti in sezione alghe coralline sottile: briozoi molluschi foraminiferi spugne echinidi detrito biogenico n.d. matrice carbonatica (<64 µm) matrice terrigena (<64 µm) Bracchi et al, in press Geodiversitas RISULTATI: i carbonati algali nei sedimenti Isole Pontine CM Calcareous Algae CA CA Carbonate Matrix CA CM CA CM CA CM Prof. granul . CaCO Area 3 % CA CA 40-70 m 70-100 m Sabbia gh. Sabbia fang. 91% 66% 38 Km2 24 Km2 80% (30.4 K 2) 15% (3.6 K 2) Bracchi et al, in press Geodiversitas RISULTATI: i carbonati algali nei sedimenti Isole Pontine CM Calcareous Algae CA CA Carbonate Matrix CA CM CA CM CA CM CA 3 vol. (2 cm layer) 760000 m densità 1.13 g cm3 CA 480000 m3 0.96 g cm3 sed. 625206 t 45619 t massa 329 g m2 y-1 38 g m2 y-1 corall. Bracchi et al, in press Geodiversitas DISCUSSIONE Produzione e accumulo di CaCO3 Globale, Olocene-Presente Ciascun ambiente entra nel budget globale in base a: 1) superficie totale 2) produzione carbonatica per unità di superficie Reefs + banchi + piattaf. carbonatiche + Halimeda > 1/3 accumulo totale da Milliman, 1993 Habitat CaCO3 flux total (g m-2 yr-1) 1Coral 1500 reef complex 1Banks/bays 500 shelves 25 2Coralligenous 464.6 algal dominated (Halimeda and 2Maërl and free Corallinales) Peyssonnelia beds 2Piattaforma Baleari 210 CA facies 3 CM facies 100 51-411* 4132-253* 329 5-38** Milliman, 1993 Canals & Ballesteros, 1997; Ballesteros, 2006 3 Bracchi et al, in press 2 Pontine 3 1 shelves 20-100 Baleari DISCUSSIONE 1Non-Carbonate Globale 1Carbonate CaCO3 flux coralline (g m-2 yr1) *Valori calcolati per 2 cm in 50 anni e 2 cm in 400 anni DISCUSSIONE Produzione e accumulo di CaCO3 Globale, Olocene-Presente Nel Mediterraneo: 1) no reefs a scleractinia, no bioherme ad Halimeda 2) rapporto piattaforma/ambiente profondo è maggiore in Mediterraneo rispetto all’oceano globale Milliman, 1993 piattaforma/ambiente profondo: Mediterraneo > oc. globale oceano globale CONCLUSIONI Amblas et al, 2004 Mediterraneo Piattaforma <200 m Slopes (200-2000 m) mare profondo > 2000 m area % prod. CaCO3 % 15 39,4 50 44,1 35 16,5 Bilancio dei carbonati del Mediterraneo: 1) Dati da oceano globale non completamente importabili: cambiano i protagonisti e le aree di distribuzione 2) Le alghe coralline sono importanti produttori di carbonato, probabilmente sottostimati
