Descrizione del modulo "Impatto del global change sulla vegetazione terrestre (TA.P02.002.001)"

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  • Descrizione del modulo "Impatto del global change sulla vegetazione terrestre (TA.P02.002.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • I risultati troveranno impiego nell'interpretazione dei meccanismi che determinano gli scambi tra biosfera e atmosfera. Notevoli applicazioni potenziali esistono nell'interpretazione dei cambiamenti climatici, del loro impatto sugli ecosistemi e nei controlli sull'efficacia dei provvedimenti adottati per mitigare questi effetti. Altri impieghi riguardano i database relativi ad aria, acqua, suolo e biosfera. I modelli di flussi apporteranno un contributo alla formulazione di scenari di sviluppo socio-economici compatibili con la salvaguardia ambientale. La formulazione di scenari e la loro valutazione fornirà indicazioni ai policy-makers sulle strategie migliori per rispondere ai limiti imposti dalla legislazione vigente o per lo sviluppo di nuove normative. Un'altra ricaduta di rilievo riguarda la valutazione del ruolo dei sistemi forestali ed arborei nel fornire servizi ecosistemici sia produttivi (es. legno, frutti) che di protezione e indiretti. Il progetto LIFE+ ManFor fornirà linee guida e buone pratiche per la gestione forestale finalizzata all'ottimizzazione del ciclo del carbonio e alla conservazione della biodiversità, con una forte componente formativa e dimostrativa. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Scambi di carbonio tra biosfera e atmosfera e studio delle determinanti climatiche, ecologiche ed ecofisiologiche della produttività degli ecosistemi terrestri con tecniche integrate, sia nello spazio (dalla foglia alla copertura) che nel tempo (analisi di lungo termine, impiego di tecniche isotopiche). Analisi isotopiche per la ripartizione dei flussi. Studio dell'effetto dell'ambiente sulla composizione in isotopi stabili (C e O) nelle piante e nelle produzioni agricole. Oltre alla CO2, si studia la composizione atmosferica in altri gas ed aerosols, naturali e antropogenici, e le relazioni intercorrenti con le loro sorgenti. Tematica di rilievo è quella del ruolo della gestione dei sistemi terrestri sul ciclo del carbonio e sulla biodiversità. Infrastrutture di ricerca ecologica sia \"materiali\" (siti sperimentali di lungo termine) che \"virtuali\" (e-infrastructure) per l'analisi integrata di dati di biodiversità e funzioni ecologiche di ecosistemi. Monitoraggio e ricerca ecologica di lungo termine in siti sperimentali in bosco e in campo, da utilizzare anche per valutare gli impatti dei cambiamenti globali e dei disturbi antropici sugli ecosistemi forestali e agro-forestali. (literal)
Competenze
  • I partecipanti al modulo posseggono competenze differenziate, analoghe a quelle inserite nella commessa relativa, in grado di creare una integrazione ottimale per affrontare le tematiche di ricerca del modulo e della commessa. Tra le competenze principali si indicano le seguenti: - ecologia ed ecofisiologia dei sistemi forestali; - fisiologia delle piante; - processi a livello del suolo; - ecofisiologia isotopica; - scambi di gas serra a scala di ecosistemi; - gestione del territorio agro-forestale; - monitoraggio forestale; - analisi chimiche dei nutrienti e di altri composti biologici gestione del territorio agro-forestale; - studi ecologici di lungo termine; - tecniche analitiche di laboratorio; - dinamica degli ecosistemi forestali; - analisi integrata di dati con strumenti informatici e modellistici (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Il potenziale impiego per i processi produttivi di questo modulo riguardano applicazioni su nuove tecnologie sia a livello scientifico che industriale (sviluppo di tecnologie scientifiche e di larga scala). Le ricerche potranno contribuire ad una valutazione dell'impatto ambientale delle attività antropiche sugli ecosistemi terrestri. Tra le ricadute di rilevanza, si segnala la valutazione della produttività dei sistemi forestali ed arborei e della vulnerabilità degli stessi al clima ed ai suoi cambiamenti, l'impatto della gestione forestale sul ciclo del carbonio. Inoltre le metodologie di analisi per isotopi trovano potenziale impiego nella caratterizzazione di prodotti di svariata natura. (literal)
Tecnologie
  • Modellistica ecologica, sia numerico-analitica che di processo, con particolare riguardo alla dinamica degli ecosistemi forestali (competizione tra specie, coesistenza). Progettazione e messa in opera di opzioni di gestione degli ecosistemi terrestri, in particolare forestali. (literal)
Obiettivi
  • L'obiettivo generale è quello comprendere i meccanismi che regolano il ciclo del carbonio in ecosistemi terrestri, le sue componenti autotrofe ed eterotrofe e l'impatto dei cambiamenti globali e dei disturbi antropici (compresa la gestione). Tra gli obiettivi più specifici si menzionano: - Studio dei cicli biogeochimici di C, N, O, e P negli ecosistemi. - Interazioni tra cicli, attività antropiche, cambiamenti globali e uso del suolo. - Determinazione di scambi di massa tra ecosistemi ed atmosfera, analisi di stocks e scambio tra sistemi. - Descrizione dei meccanismi che regolano i rapporti tra biomassa microbica e respirazione e tra attività e struttura della comunità microbica ed effetti del cambiamento globale. - Analisi dell'influenza delle condizioni trofiche e delle variazioni climatiche sui processi che controllano i cicli degli elementi. - Dinamiche del ciclo del carbonio in ecosistemi terrestri, in particolare forestali e agro-forestali, sia nella componente biomassa che nei suoli - Studio dell'ecologia di lungo termine in ecosistemi terrestri e monitoraggio forestale. - Studi sull'influenza della gestione sul ciclo del carbonio e sulla biodiversità (literal)
Stato dell'arte
  • Gli elementi essenziali per la vita (C, O, N, P) sono coinvolti in importanti cicli biogeochimici tra biosfera, atmosfera, idrosfera, geosfera. Diversi dei composti gassosi emessi e assorbiti dagli ecosistemi sono \"gas serra\" (CO2, CH4, N2O, O3). Lo studio delle conversioni coinvolte in questi cicli biogeochimici è quindi una priorità di ricerca, anche perchè le azioni antropiche determina alterazioni profonde di questi cicli. Ad esempio, la crescita della concentrazione di CO2 è causata dallo squilibrio tra emissioni antropiche ed assorbimenti da parte degli ecosistemi e ci sono sempre maggiori evidenze che saranno rilevanti le possibili conseguenze di lungo termine su composizione dell'atmosfera, impatto sugli ecosistemi e biodiversità, nonchè i feedback con i cambiamenti globali. Inoltre, dato che l'accumulo di carbonio e la risposta ai cambiamenti globali degli ecosistemi terrestri possono giocare un ruolo importante nel determinare la futura concentrazione atmosferica di CO2, nonchè numerosi altri processi, quali i servizi ecosistemici e la biodiversità, è importante studiare quali siano gli impatti dei cambiamenti sugli ecosistemi e sulle interazioni tra biosfera e atmosfera (literal)
Tecniche di indagine
  • Tra le tecniche di indagine principali si elencano le seguenti: scambi di gas ed energia a scala di copertura vegetale (tecnica eddy covariance); scambi di gas a livello del suolo; tecniche di analisi isotopica; tecniche analitiche per parametri del suolo; realizzazione, calibrazione e validazione di modelli di simulazione; analisi chimiche di materiale biologico; misure ecofisiologiche in laboratorio ed in campo; campionamenti di materiale vegetale e di suolo; misure di stock ed inventari forestali; monitoraggio integrato di ecosistemi terrestri; tecniche di ricerca ecologica a lungo termine; realizzazione di siti sperimentali per la gestione forestale da seguire nel tempo. (literal)
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