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OCEANOGRAFIA BIOLOGICA

(Prof. Maurizio Ribera D’Alcalà)

Scopo del corso è quello di fornire una visione aggiornata delle conoscenze attuali sui rapporti tra processi fisici e biologici nell'ambiente marino. In particolare vengono sviluppati tre temi principali:

Bio-ottica marina e fotosintesi acquatica

Flussi ed interazioni a scala miscroscopica

Rapporto tra le varie scale della dinamica dell'oceano e dell'atmosfera e la dinamica delle comunità, con particolare enfasi al comparto pelagico

Il corso è strutturato in lezioni, attività in gruppi di lavoro, seminari degli studenti ed elaborati scritti in forma cartacea o digitale. L'esame si svolgerà in forma orale, scritta o ambedue a scelta dello studente.

Alcuni degli argomenti verranno inoltre svolti in modo integrato con i corsi di:

Matematica Computazionale

Oceanografia Costiera

Planctologia

Più in dettaglio, verranno affrontati gli argomenti che seguono.

Grandezze caratterizzanti l'energia radiante e sua attenuazione nel mezzo fluido.

Caratteristiche spettrali della radiazione solare e loro rilevanza per i processi fotosintetici. 

Applicazione al telerilevamento della dinamica dell'oceano. 

Organi di cattura dell'energia radiante degli organismi autotrofi. 

Spettro pigmentario. 

Accenni alla biofisica e biochimica della fotosintesi degli organismi acquatici. 

Processi di regolazione ai fini della foto-acclimatazione e della fotoprotezione. 

Grandezze osservabili utili alla quantificazione della fotosintesi. 

Rapporto tra fotosintesi e tassi di crescita. 

Modelli empirici ed analitici per la sua quantificazione in situ.

Diffusione chimica e diffusione turbolenta a scala sub-decimetrica. 

Processi di assimilazione ed escrezione in organismi unicellulari. 

Tassi e probabilità di incontro tra organismi e metaboliti e tra vari organismi.

 Dipendenza dei tassi di crescita e della biomassa dalla disponibilità dei fattori di crescita alle varie scale spaziali e temporali. 

La "percezione" dell'ambiente da parte degli organismi microscopici. 

Modelli empirici ed analitici per la quantificazione dei tassi di incontro e di assimilazione.

La dinamica dello strato rimescolato ed i suoi effetti sulla produzione biologica.

Il paradigma di Gran-Sverdrup. 

Il trasferimento verticale del carbonio e la pompa biologica. 

La dinamica spazio-temporale della produzione biologica nei sistemi tidali, di mesoscala e di upwelling costiero. 

Gli effetti della circolazione oceanica di larga scala sulla distribuzione e successione degli organismi. 

Il ciclo annuale della produzione primaria nelle varie province oceaniche. 

I sistemi di piattaforma continentale.

Modelli accoppiati fisico-biologici, euleriani e lagrangiani, per la stima della produzione marina. 

Cenni di oceanografia della pesca. 

La mutua interazione tra il clima ed il biota marino.

Libri di testo:

FALKOWSKI & RAVEN: "Aquatic photosynthesis", Blackwell Scientific Publication ISBN 0-86542-387-3, (1997)

MANN & LAZIER - Blackwell Scientific Publication ISBN 0-86542-539-6, (1996) 

Libri di consultazione ed approfondimento:
BAKUN: "Patterns in the Ocean", Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste ISBN 1-888691-01-8, (1996)
FRONTIER & PICHOD-VIALE: "Écosystèmes Structure, fonctionnement, évolution", Masson & C. ISBN 2-225-84234-5, (1993),
KIRK: "Light and Photosynthesis in the sea", Cambridge University Press, (1983),
MOBLEY: "Light and Water", Academic Press ISBN 0-12-502750-8, (1994)
P.A. JUMARS: "Concepts in Biological Oceanography", Oxford University Press. ISBN 0-19-506732-0, (1993)

Alcuni argomenti del corso verranno sviluppati sulla base di articoli originali pubblicati su riviste specializzate nel campo. Di questi verrà fornita fotocopia in occasione delle lezioni.

Questa pagina è stata realizzata da Vittorio Villasmunta
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