Descrizione del modulo "Ricerche limnologiche in laghi di alta quota (PI.P01.001.004)"

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  • Descrizione del modulo "Ricerche limnologiche in laghi di alta quota (PI.P01.001.004)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • L'ambiente è largamente riconosciuto come un bene appartenente all'intera comunità, attualmente a rischio a causa di un impatto antropico sempre più pesante. Si pensi allo sviluppo dei paesi asiatici, le emissioni dei quali si sommeranno a quelle dei paesi di Europa e Nord America. Il danno ambientale (inquinamento, sovra-sfruttamento delle risorse, diminuzione della biodiversità, deforestazione) ha effetti negativi sulle esigenze individuali di fruibilità dell'ambiente e sugli usi collettivi. Si pensi ad esempio all'inquinamento per eutrofizzazione o per sostanze tossiche delle acque superficiali e sotterranee, che devono essere successivamente sottoposte a processi di trattamento prima di un eventuale utilizzo. (literal)
Tematiche di ricerca
  • I futuri scenari climatici previsti dai modelli globali di circolazione atmosferica produrranno effetti sia sugli ecosistemi acquatici che terrestri e potranno avere conseguenze negative per l'umanità. Tuttavia è necessario una approfondita verifica circa le risposte degli ecosistemi basati su questi scenari attraverso il confronto con serie storiche sufficientemente lunghe e attendibili al fine di comprendere la dinamica dei cambiamenti in funzione sia delle variazioni climatiche naturali che dell'azione dell'uomo. In questo contesto un ruolo particolarmente importante assumono gli studi condotti in aree remote e tra queste proprio quelli localizzati alle alte quote o alle alte latitudini. I laghi situati in aree remote, artiche ed alpine, per le loro caratteristiche biotiche e abiotiche sono infatti ecosistemi estremamente vulnerabili e sensibili. Si rende inoltre opportuno acquisire dati relativi alla dinamica di popolazione di specie chiave e alla stima della biodiversità, ma anche recuperare, armonizzare e rendere disponibili i molti dati già esistenti al fine di poter implementare le conoscenze e costruire modelli di distribuzione delle specie animali considerate. (literal)
Competenze
  • Il CNR ISE ha una lunga tradizione nello studio degli ambienti di alta quota iniziata già a partire dagli anni '40. Benché queste ricerche non avessero ancora un impronta di tipo ecologico, ma fossero essenzialmente finalizzate ad una descrizione tassonomica delle specie presenti, i dati allora raccolti rappresentano oggi un prezioso termine di paragone sul qual valutare i cambiamenti occorsi in questi ambienti. Nel corso degli ultimi 20 anni nuovi interessi hanno rilanciato la ricerca in sui laghi alpini in particolare per il loro ruolo quali \"early warning system\". I risultati delle ricerche limnologiche condotte dal CNR-ISE nelle Alpi Centrali hanno evidenziato il fenomeno dell'acidificazione (e successivo recovery) in relazione alle variazioni negli apporti atmoferici di composti acidificanti (ossidi di zolfo e azoto). ; inoltre le ricerche paleolimnologiche hanno permesso di ricostruire l'evoluzione dell'acidità di questi laghi per un periodo di circa 200 anni. Infine il CNR ISE ha svolto ricerche in altre are remote del globo (Karakorum-Himalaya - Nepal e Pakistan; Ande – Argentina; Svalbard; Africa – Rwenzori) e quindi si potranno effettuare valutazioni comparative. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • La ricerca in atto di per sé non è impiegabile direttamente nei processi produttivi ma fornisce gli elementi per una loro razionalizzazione, costituendo la base dati di riferimento per ottimizzare i processi produttivi in funzione della generazione di profitto pur senza danneggiare gli ecosistemi acquatici e terrestri. (literal)
Tecnologie
  • Indagini sull'idrochimica con campionamento e analisi (spettro ionico e metalli pesanti) Campionamento ed identificazione di organismi fitoplanctonici, zooplanctonici e di macroinvertebrati lacustri e fluviali. Analisi sedimentologiche: geochimica, estrazione e caratterizzazione di pigmenti fotosintetici in fluorimetria, spettrofotometria e cromatografia (HPLC) e biologiche (resti di diatomee, zooplankton). Impiego e gestione di strumentazione per la misura in situ di parametri limnologici, analisi ed elaborazione di dati chimici, fisici e biologici relativi agli ecosistemi lacustri ed ai loro bacini imbriferi. (literal)
Obiettivi
  • Nel 2014 i dati sulla qualità delle acque verranno elaborati insieme ai dati pregressi disponibili, al fine di valutare gli impatti da riferirsi all'azione antropica e quelli dovuti ai cambiamenti climatici sulle risorse idriche d'alta quota. Continuerà il recupero e digitalizzazione dei dati sulla distribuzione storica delle specie di mammiferi e farfalle da collezioni museali e database (CKmap,). Questo permetterà di elaborare modelli ecologici di distribuzione per alcune specie montane chiave. In particolare, verranno valutati: -gli effetti delle variazioni climatiche (temperatura, regime delle precipitazioni, quantità e durata della neve al suolo) sulla qualità delle acqua superficiali di ambienti in quota; -gli effetti della presenza di impatti antropici sulla componente biologica; -organizzare e armonizzare i metadati e i dati esistenti sulle caratteristiche chimiche delle acque attraverso sistemi standard; -fornire un archivio dei dati spazio-temporali sulla distribuzione delle specie montane nell'area di studio; -definire le specie montane e produrre mappe con i range di distribuzione; - indagare le variazioni temporali, altitudinali e fenologiche, nelle diverse specie. (literal)
Stato dell'arte
  • Le concentrazioni di gas serra sono in aumento ed hanno raggiunto concentrazioni che non sono mai state misurate da almeno 800 mila anni. La temperatura media globale è la più alta mai osservata negli ultimi mille anni. Le evidenze scientifiche provano che tali cambiamenti sono una conseguenza delle attività umane, ma è anche vero che questi cambiamenti si sovrappongono ad oscillazioni naturali del clima. Come distinguere il contributo naturale da quello naturale? Quale peso questo potrebbe avere in futuro considerato il trend demografico, l'aumento del consumo di combustibili fossili, le alterazioni dell'uso del suolo? Domande certamente questioni impellenti e che richiedono una risposta urgente, ma la ricerca delle risposte avrà successo solo quando sarà compresa appieno la variabilità naturale del sistema climatico. Per quanto concerne i dati relativi alle specie animali va sottolineato come le informazioni siano ad oggi carenti, in tale direzione si indirizza l'attività del gruppo recuperando i dati presenti per produrre nuove analisi ecologiche relative alla distribuzione e alla fenologia delle specie in relazione all'altitudine e all'influenza del cambiamento climatico. (literal)
Tecniche di indagine
  • Indagini sull'idrochimica con campionamento e analisi (chimica di base, spettro ionico, nutrienti e metalli pesanti) Campionamento ed identificazione di organismi fitoplanctonici, zooplanctonici e di macroinvertebrati lacustri e fluviali. Analisi sedimentologiche: geochimica, estrazione e caratterizzazione di pigmenti fotosintetici in fluorimetria, spettrofotometria e cromatografia (HPLC) e biologiche (resti di diatomee, zooplankton). Impiego e gestione di strumentazione per la misura in situ di parametri limnologici, analisi ed elaborazione di dati chimici, fisici e biologici relativi agli ecosistemi lacustri ed ai loro bacini imbriferi. (literal)
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