LABORATORIO DI ECOLOGIA ACQUATICA

Crediti: 
3
Settore scientifico disciplinare: 
ECOLOGIA (BIO/07)
Anno accademico di offerta: 
2017/2018
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

ITALIANO

Obiettivi formativi

Il corso è offerto a studenti della Laurea Magistrale e ha lo scopo di trasferire loro strumenti culturali e operativi per analisi delle principali componenti abiotiche e biologiche degli ambienti acquatici (acque, sedimenti, macrofite, macroinvertebrati e pesci). Alla fine del corso gli studenti sono in grado di operare in campo e in un laboratorio chimico e per analisi biologiche, di individuare siti rappresentativi, di effettuare prelievi in modo corretto, di trattare i campioni raccolti, di applicare diversi indici di qualità chimica e biologica e di interpretarli in modo critico.
Sono proposti cinque obiettivi formativi principali.
1) Pianificare un disegno di campionamento di diverse matrici ambientali in modo corretto.
2) Imparare a utilizzare strumenti di campo per misure dirette nell’ambiente, e per il prelievo e il pre-trattamento di campioni.
3) Operare in un laboratorio chimico attraverso l’apprendimento di norme sulla sicurezza, gestione del reagentario, applicazione di semplici metodi spettrofotometrici.
4) Calcolare in modo autonomo indici di qualità chimica e biologica con propri dati o con dati della letteratura.
5) Interpretare in modo critico le restituzioni di un indice.

Contenuti dell'insegnamento

Il corso ha come obiettivo principale insegnare allo studente la corretta applicazione degli indici ufficiali di qualità chimica e biologica in ambienti di acque interne. Nel corso vengono insegnate le tecniche ufficiali di campionamento ed analisi di acqua, sedimenti, macrofite, macroinvertebrati e pesci, e la formulazione di indici chimici, biologici ed ecologici, e il loro significato. Lo studente deve avere come riferimento le basi di funzionamento degli ecosistemi acquatici e le relazioni multiple tra ambiente e organismi.
Il corso ha un forte carattere pratico/sperimentale, ed è organizzato in 5 moduli.
Modulo 1. (7h) Elementi per il campionamento, trattamento e analisi delle acque.
Modulo 2. (6h) Elementi per il campionamento, trattamento e analisi dei sedimenti.
Modulo 3. (6h) Elementi per il campionamento e l’analisi e l’indicizzazione dei macroinvertebrati
Modulo 4. (6h) Elementi per il campionamento e l’analisi e l’indicizzazione delle macrofite.
Modulo 5. (6h) Elementi per il campionamento e l’analisi e l’indicizzazione dell’ittiofauna.

Programma esteso

Modulo 1. Criteri per la scelta dei siti di campionamento dell’acqua; strumenti di campionamento, sonde multiparametriche, conservazione dei campioni, separazione del materiale particellato. Analisi dei gas disciolti, dei principali anioni e cationi, della clorofilla fitoplanctonica e dei solidi sospesi. Indici di qualità delle acque: calcolo, significato ed applicazione.
Modulo 2. Criteri per il campionamento dei sedimenti; strumenti di campionamento, conservazione dei campioni, analisi di macrodescrittori dei sedimenti (colore, orizzonti, densità, porosità, sostanza organica). Ruolo dei sedimenti negli ambienti acquatici poco profondi: misura dei processi di mineralizzazione (domanda di ossigeno, respirazione totale, denitrificazione) e di riciclo dei nutrienti.
Modulo 3. Criteri per il campionamento dei macroinvertebrati: definizione dei siti rappresentativi, dimensionamento dello sforzo di prelievo, sorting e conservazione dei campioni. Chiavi di lettura e riconoscimento in campo e in laboratorio. Macroinvertebrati e biomonitoraggio, indici di qualità degli ambienti acquatici, limiti e prospettive. Macroinvertebrati e facilitazione: ciclizzazione dei nutrienti e implicazioni per i produttori primari
Modulo 4. Criteri per il campionamento delle macrofite: definizione dei transetti rappresentativi, dimensionamento dello sforzo di prelievo, conservazione dei campioni e riconoscimento tramite chiavi di lettura. Macrofite ed eutrofizzazione, ruolo strutturante delle macrofite per gli ambienti acquatici: implicazioni biogeochimiche, per la qualità chimica di acqua e sedimenti e per le comunità dei macroinvertebrati e dei pesci.
Modulo 5. Criteri per il campionamento dei pesci: definizione dei transetti rappresentativi, dimensionamento dello sforzo di prelievo, riconoscimento degli organismi prelevati e misure in campo per l’analisi della struttura della comunità. Ittiofauna e biomonitoraggio, indici di qualità degli ambienti acquatici basati sulla comunità ittica, importanza delle specie esotiche nel funzionamento degli ambienti acquatici.
Il corso si chiude con una lezione di sintesi in cui vengono discussi i limiti di ogni indice.

Bibliografia

Sono disponibili per gli studenti 5 dispense, una per ciascun modulo, oltre ai manuali ufficiali IRSA-CNR per i metodi chimici di analisi delle acque e alle linee guida per la bioindicazione mediante macrofauna, macrofite e pesci. Il materiale sarà fornito dal docente in formato elettronico in occasione della prima lezione.

Metodi didattici

L’organizzazione della didattica consta di una lezione frontale in cui viene introdotto il corso, distribuito il materiale didattico e anticipato il contenuto e le modalità delle uscite in campo, di un modulo nel laboratorio chimico e di tre moduli in campo per il campionamento delle diverse matrici e per le misure ambientali con strumentazione portatile.

Modalità verifica apprendimento

La frequenza alle attività di campo e di laboratoro è un pre-requisito per essere ammessi all’esame finale in quanto il livello di partecipazione alle attività, e la compilazione delle schede di campo e di laboratorio sono oggetto di valutazione da parte del docente. È ammesso un massimo di assenze del 25% (ca. 1 modulo), solo per gravi motivi che lo studente dovrà giustificare in modo adeguato. La valutazione della partecipazione alle attività concorre al 30 % del voto finale. Alla fine del corso lo studente deve sostenere un test (30 domande) a risposte multiple. Il voto del test concorre al 70% del voto finale
Il voto finale è in trentesimi; il voto minimo è 18, quello massimo 30, la eventuale lode è assegnata unicamente agli studenti che durante il corso hanno partecipano in modo attivo ai laboratori e alle uscite in campo.