ECOLOGIA APPLICATA

Crediti: 
6
Settore scientifico disciplinare: 
ECOLOGIA (BIO/07)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Il corso è offerto a studenti del 2^ anno della Laurea Magistrale che sono in grado di affrontare in modo maturo e responsabile la valutazione e la gestione ambientale di problemi complessi che hanno implicazioni rilevanti per la società umana e per le attività antropiche. Sono proposti quattro obiettivi formativi principali.
1) Analizzare il grande quadro delle implicazioni dei processi ecologici per l'umanità, avendo come riferimento il Millenium Ecosystem Assessment. In questo contesto sono illustrati i principali servizi dell'ecosistema, lo stato di conservazione e di degrado degli ecosistemi e le possibilità di ripristino degli ecosistemi degradati. In particolare sono considerati ambienti acquatici e zone umide.
2) Studiare una serie di processi biogeochimici che sono alla base di importanti servizi dell'ecosistema, enfatizzandone gli aspetti quantitativi.
3) Verificare alla scala locale/regionale la rilevanza di alcuni di questi processi e di alcuni servizi ecosistemici correlati.
4) Analizzare gli orientamenti generali della restoration ecology finalizzati al ripristino degli ecosistemi degradati. Le applicazioni sono proposte mediante l'analisi di casi di studio a livello l ocale/regionale.
Gli obiettivi 1 e 2 sono finalizzati al completamento delle conoscenze di base e all'acquisizione di conoscenze avanzate nei settori dell'ecologia degli ecosistemi.
Gli obiettivi 3 e 4 sono finalizzati all'applicazione delle conoscenze acquisite in un contesto professionale, nell'ambito del quale sia richiesta la capacità di utilizzare i dati per identificare e analizzare i problemi, sapendo proporre possibili soluzioni.
Contestualmente lo studente sviluppa la capacità di comunicazione le conoscenze e le possibili applicazioni nella gestione degli ecosistemi in contesti sia didattici che professionali.

Prerequisiti

Possesso delle conoscenze di base dell'ecologia

Contenuti dell'insegnamento

L'insegnamento è articolato in quattro parti.
Nella prima viene presentato il Millenium Ecosystem Assessment come contesto per l’analisi degli ecosistemi e dei servizi ecosistemici e dei loro benefici per l'umanità.
Nella seconda parte viene proposto lo studio dei processi, beni e servizi dell’ecosistema con un approccio funzionale e biogeochimico, avendo cura di privilegiare gli aspetti quantitativi.
Nella terza parte i processi alterati sono analizzati adottando come riferimento lo schema DPSIR. In particolare sono considerati pressioni e impatti su ecosistemi e attività antropiche, e i possibili rimedi (misure preventive, di mitigazione e di riparazione).
Nella quarta parte viene proposta la restoration ecology come riferimento concettuale per la riparazione, riqualificazione e ricostruzione degli ecosistemi e dei processi ecosistemici. Questa sezione è basata su esempi pratici di applicazione della restoration ecology.

Programma esteso

Il Millenium Ecosystem Assessment come contesto per l’analisi degli ecosistemi e dei servizi ecosistemici. Definizioni. Ecosistema come unità funzionale. Temi principali: 1) Perché gli ecosistemi sono importanti per salute e benessere dell’uomo: servizi dell’ecosistema.; 2) Stato di conservazione degli ecosistemi; 4) Scenari. Esempio: zone umide e risorse idriche.

Processi, beni e servizi dell’ecosistema (approccio biogeochimico). Ciclo idrologico e approvvigionamento idrico. Produzione primaria, decomposizione e principali vie metaboliche del ciclo del carbonio. Carbon sink terrestri e acquatici. Vie metaboliche e regolazione del ciclo dell'azoto e rimozione dell’azoto dalle acque e dai suoli. Vie metaboliche e processi dei cicli di fosforo, ferro e zolfo. Buffer capacity biogeochimica.

Processi alterati e gestione degli ecosistemi. Cambiamento e driver del cambiamento; Resilienza, Sostenibilità, Phase shift e Regime shift. Deforestazione e variazione di uso del suolo. Impatto delle attività zootecniche e agricole. Prospettive e limiti delle colture per le bioenergie. Autotrofia, eterotrofia ed acidificazione degli oceani e negli ecosistemi di acque interne. Eutrofizzazione. Ipossia e anossia nei sistemi marini costieri e confinati. Inquinamento da azoto. Esempi e casi di studio relativi alla gestione degli ecosistemi acquatici e dei servizi correlati. Le problematiche ecologiche del bacino padano: pressioni, stato e impatti. Possibili risposte: bacinizzazione e sistemazione dell’alveo a corrente libera. Usi, conflitti e sostenibilità delle risorse idriche: il sistema idrografico del Mincio e dei laghi di Mantova. Pressioni, stato e impatti in un lago regolato con usi multipli dell’ecosistema e delle risorse idriche: il lago d’Idro. Acquacoltura , qualità dell’ecosistema e sostenibilità dei processi in una laguna costiera: Sacca di Goro

Ricostruzione degli ecosistemi e dei processi eco sistemici. Principi generali della restoration ecology. Applicazioni e casi di studio: 1) il ripristino ecologico delle cave in acqua; 2) Riattivazione di zone umide nelle Valli del Mincio, 3) Riqualificazione degli ecosistemi fluviali e dei canali di bonifica; 4) Ripristino ecologico delle lagune costiere.

Bibliografia

Documenti reperibili alla pagina web del MILLENIUM ECOSYSTEM ASSESSMENT (http://www.maweb.org/en/index.aspx): 1) Ecosystems and Human Well-being. Synthesis. 2) Ecosystems and Human Well-being: wetlands and water. Synthesis. 3) Ecosystems and Human Well-being. A Framework for Assessment.
Dispense e diapositive del docente scaricabili dalla sezione "Materiale didattico".

Testo di riferimento:
Galassi, Ferrari, Viaroli, 2014. Introduzione all'Ecologia Applicata. Dalla teoria alla pratica della sostenibilità. CittàStudi Edizioni, Milano.

Testi per la consultazione:
1) van Andel J., Aronson J., 2006. Restoration Ecology. The New Frontier. Blackwell Publishing, Malden, MA, USA.
2) Provini A., Galassi S., Marchetti R., 1998. Ecologia Applicata. CittaStudi, Milano.

Metodi didattici

Lezioni frontali del docente nelle quali sono enucleati e discussi problemi ambientali rilevanti per i quali l’ecologia può presentare soluzioni (40% dei crediti).
Presentazione di casi di studio rilevanti per le applicazioni ecologiche (20% dei crediti)
Gli studenti identificano e scelgono uno degli argomenti relativi ai servizi ecposistemici che viene sviluppato in un workshop da loro organizzato e gestito. Gli sstudenti sono tenuti a presentare l’argomento scelto con power point o programmi similari in 10 minuti con 10 diapositive, sono inoltre tenuti a fare almeno 10 domande ai colleghi (20% dei crediti).
Le attività frontali sono affiancate da escursioni didattiche e visite guidate in ambienti in cui sono stati attuati o sono in corso interventi di restoration ecology (20% dei crediti).

Modalità verifica apprendimento

Lo studente è stato preparato ad affrontare l'analisi e la soluzione di problemi ambientali che riguardano la società umana e le sue attività.
Alla fine del corso, ha acquisito competenze che gli consentono di analizzare in modo critico le implicazioni ecologiche dei problemi ambientali ed è in grado di distinguere tra processi naturali e processi alterati, sa identificare i principali fattori causali delle alterazioni, sa individuare le componenti critiche e ha la capacità di proporre possibili soluzioni.
La preparazione è valutata con due prove, aventi uguale peso.
1)Durante il corso, viene organizzato un workshop autogestito dagli studenti sul tema "servizi dell'ecosistema". Gli studenti identificano e si assegnano gli argomenti che devono essere presentati con il metodo della comunicazione scientifica e con il supporto multimediale, avendo a disposizione 10 diapositive, 10 minuti per la presentazione e 10 minuti per la discussione. Tutti gli studenti hanno l'obbligo di fare domande e di intervenire nella discussione. Il docente assiste senza intervenire.
Il voto è attribuito per il 50% al contenuto (conoscenza e competenza), per il 25% alla qualità della presentazione (comunicazione) e per il 25% alla discussione (capacità di giudizio).
2)Alla fine del corso, gli studenti progettano un intervento di ripristino ecologico concordato con il docente come materia d'esame. L'esame verte sulla presentazione e discussione di tale argomento e deve trattare in modo specifico gli strumenti ecologici per la soluzione del progetto/problema.
Il voto è attribuito per il 50% al contenuto (capacità di applicare la consicenza e competenze tecniche), e per il 50% alla discussione (capacità di comunicazione giudizio).