Descrizione della commessa "Studio delle interazioni organismi-ambiente: approccio ecologico ed ecotossicologico per una gestione sostenibile delle risorse marine e dell'acquacoltura (TA.P04.017)"

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  • Descrizione della commessa "Studio delle interazioni organismi-ambiente: approccio ecologico ed ecotossicologico per una gestione sostenibile delle risorse marine e dell'acquacoltura (TA.P04.017)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Uno degli approcci utilizzati contribuisce alla messa a punto di nuovi test diagnostici ed analisi rapide che possono fornire ad amministrazioni pubbliche e stakeholders strumenti efficaci affidabili ed economicamente vantaggiosi per il controllo ambientale utilizzabili nell'ambito della gestione ecosostenibile della fascia-costiera e delle attività di pesca, per la valutazione della qualità ambientale, dell'integrità delle risorse, del livello di sostenibilità del loro prelievo, per il riconoscimento degli impatti antropici su organismi e loro habitat. Inoltre, attraverso la messa a punto di azioni di ripopolamento con specie native e contemporanee azioni di contenimento di specie alloctone invasive, si possono raggiungere obiettivi di salvaguardia della biodiversità e di tutela degli ambienti naturali. Un ultimo approccio è rivolto alla definizione di sistemi gestionali rivolti alla soluzione di problematiche ambientali causate dalla perdita in mare di strumenti da pesca che, una volta immessi nei fondali marini, possono causare morte e/o danneggiamenti prolungati e ripetuti agli organismi animali che li popolano (fenomeno conosciuto anche come \"pesca fantasma\"). (literal)
Strumentazione
  • Spettrofotometro Beckman DU-640, completo di CPU, interfaccia grafica, monitor e tastiera. Spettrofluorimetro Shimadzu mod. RF-1501 dotato lampada xenon 150W.. Centrifuga Beckman J2-21, munita di rotore JA-20.1, 50000 g , T variabile tra -20 e +40°C. Centrifuga da banco ALC 4236, fino a 6000 g. Sistema di omogeneizzazione a potter Janke & Kundel IKA-WERK mod. RW 20DZM munito di provette da 2, 5 e 10 ml con relativi pestelli in teflon. pHmetro da banco XS Instruments mod. pH510 dotato di microprocessore per misurare pH, mV e temperatura in °C dotato di fermo lettura e di autospegnimento. Centralina per inclusioni Bio-Optica CD1000 sistema modulare composto da tre unità separate denominate Dispensatore di paraffina (23-DP500), Unità termica (23-UT200) e Piastra fredda (23-PF100). Criostato da banco MSK Slee Tecgnik con temperatura regolabile fino a -40°C dotato di microtomo rotativo con precisione da 1 a 25 µm. Microtomo rotativo per istologia Leica RM2125 RT dotato di sistema micrometrico di precisione da 0,5 a 60 µm. Bagno termostatico ISCO GTR 90. Microscopio ottico Leica DMLB dotato di telecamera digitale Leica DC 100. Stereomicroscopio Wild Makroskop M420. Microscopio ottico (literal)
Tematiche di ricerca
  • 1. Valutazione degli effetti di sostanze chimiche immesse accidentalmente (attraverso ad es. oil - spill) o attraverso scarichi di tipo industriale/urbano (es. inquinanti xeno biotici) in ambiente marino, in particolare valutazione della presenza ed effetti di microplastiche e nano-particelle; 2. valutazione degli effetti causati dall'alterazione antropica di parametri naturali di tipo chimico-fisico (ad es.: aumento della CO2 disciolta e conseguente aumento di acidità dell'acqua marina; aumento della temperatura; eutrofizzazione); 3. sperimentazione di biomarker e/o test ecotossicologici innovativi su molluschi, policheti e pesci; 4. sperimentazione di tecniche di allevamento di policheti e crostaceimarini di interesse commerciale (per l'uso in test di laboratorio, per il consumo umano diretto, per l'utilizzo in formulazioni di diete per l'ingrasso di animali marini allevati); 5. autoecologia di policheti e crostacei; 6. sviluppo di strumenti per la gestione ecosostenibile di specie alloctone, in particolare crostacei; 7. sviluppo di strumenti e approcci gestionali per la mitigazione di problemi ambientali e perdita di biodiversità causati dalla \"pesca fantasma\". (literal)
Competenze
  • -Valutazione della qualità degli ecosistemi marino-costieri mediante l'uso di indici di stress biologico in organismi sentinella con valutazione della risposta cellulare e tissutale e sulla fisiologia riproduttiva, alimentare e comportamentale di molluschi bivalvi di importanza commerciale (mitili, vongole) in esposizioni di laboratorio ed in indagini di campo. -Capacità di laboratorio per analisi cellulari, istologiche, fisiologiche. -Esperienza pluriennale nella progettazione e gestione di campionamenti di organismi marini nel contesto del monitoraggio attivo e/o passivo di sedimenti e acque in ambienti di transizione e costieri. -Valutazione della qualità dei sedimenti con messa a punto e applicazione di test di tossicità innovativi. -Competenze nella gestione di un complesso sistema di acquari a ciclo chiuso con filtri biologici e in condizioni ambientali controllate. -Competenze di biologia riproduttiva di invertebrati applicate in particolar modo allo sviluppo di tecniche di allevamento di policheti e crostacei decapodi . -Competenze sull'ecologia e ripopolamento di crostacei decapodi. -Competenze in attività di disseminazione e divulgazione (anche in via telematica). (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • - Approcci gestionali innovativi per la mitigazione degli effetti del ghost-fishing in aree costiere. - Approcci gestionali per il contnimento della diffusione di specie aliene. - Sistemi biologici rapidi, affidabili ed economicamente convenienti per la diagnosi, il controllo e la prognosi della qualità degli ecosistemi marino-costieri. - approcci anlitici per la determinazione qulitativa e quantitativa di inquinanti emergenti, quali le microplastiche. - Nuovi metodi di acquacoltura per invertebrati marini di rilevante importanza economica che consentono contemporaneamente la diversificazione e una gestione integrata ed ecosostenibile delle produzioni. - Produzione di forme larvali e adulte di policheti utilizzabili dai laboratori che svolgono test ecotossicologici. - Produzione di giovanili di crostacei decapodi da utilizzare per azioni di ripopolamento in ambienti di acqua dolce. (literal)
Tecnologie
  • Si stanno mettendo a punto tecniche innovative di indagine dei fondali marino-costieri anche attraverso l'uso di scan-sonar per la mitigazione degli effetti degli attrezzi da pesca abbandonati. Si stanno mettendo a punto analisi fotografiche dei fondali per lo studio delle biocenosi e degli effetti sull'habitat delle attrezzature di pesca abbandonate. Si stanno mettendo a punto specifiche metodiche per l'implementazione del test di riaffossamento con Ruditapes philippinarum nell'ambito del suo utilizzo per la valutazione della tossicità di sedimenti contaminati attraverso lo sviluppo e ottimizzazione di sistemi digitali autonomi di acquisizione e successiva elaborazione di filmati. In particolare, vengono testati due software progettati allo scopo e dedicati all'acquisizione di filmati che permettono il tracking ottico delle vongole durante il riaffossamento e l'automatizzazione dell'analisi quantitativa del comportamento fossorio. Inoltre, si stanno mettendo a punto, ottimizzandone i parametri per una gestione efficace ed eco-compatibile, sistemi di allevamento indoor di invertebrati marini in vasche a circuito chiuso a temperatura e fotoperiodo controllati. (literal)
Obiettivi
  • 1.Sviluppare strumenti di diagnosi e protezione ambientale efficaci ed economici attraverso la messa a punto di test diagnostici di facile applicazione nei monitoraggi ambientali; 2.implementare nuove tecniche analitiche adatte a valutare il danno biologico causato da inquinanti chimici e agenti stressogeni chimico-fisici in acque marine costiere. In particolare, saranno ottimizzate e implementate tecniche di campo e analisi di laboratorio per microplastiche; 3.progettare e gestire prototipi di moduli innovativi per l' allevamento di forme giovanili di invertebrati da utilizzare a fini commerciali; 4.definire linee guida per il miglioramento della stabulazione di invertebrati acquatici a fini commerciali; 5.contrastare la diffusione di crostacei decapodi alloctoni, rafforzare gli stock delle specie native e protezione della biodiversità; 6.formulare normative regionali per il contenimento della diffusione di crostacei decapodi alloctoni (gambero rosso della Luisiana), per la protezione delle specie autoctone, per la salvaguardia degli ecosistemi acquatici; 7.definire linee guida per il contenimento della perdita di reti da pesca e degli effetti negativi della \"pesca fantasma\". (literal)
Stato dell'arte
  • La presenza in ambienti marini di sostanze tossiche di vari agenti stressogeni (aumentati livelli di CO2, radiazioni UV, temperatura, salinità ecc.) viene monitorata attraverso metodologie biochimiche ed istochimiche a livello individuale attraverso \"biomarkers\". Questo approccio consente l'individuazione di reazioni cellulari precoci che possono acquisire valore predittivo, diagnostico e prognostico per la valutazione della qualità di ecosistemi marino-costieri. L'attività di ricerca dei partecipanti si focalizza nella sperimentazione ed uso di organismi sentinella, vertebrati ed invertebrati,come \"bioindicatori\" per monitorare gli effetti sub-letali immediati e quelli secondari che possono protrarsi nel tempo, con particolare attenzione ad inquinanti emergenti (microplastiche, nanoparticelle). Inoltre, poichè le conoscenze sulla reale consistenza del numero di \"reti fantasma\" nell'area costiera alto-adriatica sono al momento molto limitate e i loro effetti non quantificati, si è avviato uno studio ambientale finalizzato ad ottenere queste informazioni e a sperimentare strumenti e approcci di tipo mitigativo/curativo per la prevenzione e la riduzione del fenomeno in aree costiere. (literal)
Tecniche di indagine
  • Le attività di ricerca vengono affrontate con tecniche diverse e complementari, finalizzate allo studio degli effetti di fattori esterni sulla fisiologia di organismi marini adulti e delle loro forme larvali. Nel complesso, gli approcci sperimentali adottati, che utilizzano sia indagini in campo che in laboratorio, si avvalgono principalmente delle seguenti tecniche di indagine: -in laboratoio: istologia, istochimica, biochimica, fisiologia, esecuzione di test di tossicità in vivo e in vitro, microscopia e stereo-microscopia ottica, analisi d'immagine macro e micrometrica;isolamento e successi analisi morfometriche dei frammenti microplastici presenti nei sedimenti e nell'acqua; -in campo: campionamenti in ambienti marino-costieri a bordo imbarcazioni di matrici diverse, acqua, sedimenti, biota; osservazioni subacquee di tipo visual census. (literal)
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