Course Syllabus
Obiettivi
Il corso esamina gli aspetti biologici degli ecosistemi oceanici e i processi fisici che li regolano. Gli argomenti includono le distribuzioni, le abbondanze e le interazioni degli organismi marini; interazioni tra organismi e trasformazione, flusso di energia e materia negli ecosistemi marini; aspetti della fisiologia relativi alle distribuzioni, abbondanze e ruoli delle specie marine. Le lezioni facilitano la comprensione di: 1) la natura complessa del processo che influenza e controlla la biodiversità marina; 2) acquisire familiarità con molteplici definizioni e misure di biodiversità marina; 3) identificare le minacce alla biodiversità marina e quali meccanismi si stanno sviluppando per identificare e gestire la perdita di biodiversità; 4) dell'impatto e della rapida diffusione delle specie marine non indigene, dei metodi di introduzione e diffusione e delle attuali misure di controllo; 5) acquisire conoscenze su come i principali programmi di gestione della pesca regolano la perdita e la conservazione della biodiversità. 6) misurare il successo / fallimento delle attuali strategie di azione, come le Aree Marine Protette, applicando le informazioni apprese durante le lezioni
Contenuti sintetici
Introduzione alla biodiversità marina; Biodiversità di Plancton, Benthos e Nekton; Modelli spaziali e temporali della biodiversità marina; Minacce globali per la biodiversità marina e gli impatti antropici; La biodiversità delle scogliere coralline; Pesca industriale e biodiversità.
Programma esteso
1- Introduzione alla biodiversità marina
Definizione di biodiversità, chi "possiede" la biodiversità? Come viene misurata e perché è importante: la diversità genetica; come viene definita/misurata? geni, popolazioni; Diversità biologica; come viene definita/ misurata?; Diversità ecosistemica; Diversità funzionale; Stima della biodiversità marina
2- Biodiversità marina - Plancton, benthos, nekton
Classificazione della diversità planctonica per dimensione, distribuzione, stile di vita, descrizione generale del regno, grandi taxa, stima della diversità e funzionamento della biodiversità; Classificazione della diversità di Benthos per dimensione, distribuzione, habitat, stile di vita, comportamento alimentare. Descrizione generale del regno, dei principali taxa, stima della diversità e del funzionamento della biodiversità; Classificazione della diversità di Nekton, dimensioni, distribuzione, habitat, stile di vita, comportamento alimentare. Descrizione generale del regno, dei principali taxa, stima della diversità e del funzionamento della biodiversità
3- Schema spaziale e temporale della biodiversità marina e della conservazione dell'oceano
Modelli spaziali e temporali
Caratteristiche della Biodiversità (speciazione-estinzione); Fattori biogeografici; Principali gradienti di diversità delle specie marine (latitudinale, longitudinale, batimetrica); Spiegazione delle differenze di diversità regionali; Espansione ed estinzione nel passato; Come le estinzioni cambiano la biodiversità: (a) Due tipi di estinzioni; naturale, indotto - tasso di estinzione- (b) Le implicazioni dell'estinzione- (c) Eventi di estinzione di massa della Terra - (d) L'attuale evento di estinzione di massa - (e) Generalizzazioni che possiamo attingere da eventi di estinzione del passato; il paradosso delle coestinzioni.
Conservazione della biodiversità marina
Valore della biodiversità marina; Perché è importante? Funzione e servizi dell'ecosistema; Il concetto di base di partenza; Che cosa è una specie in via di estinzione; La lista rossa IUCN; CITES; Strategie di conservazione (MPA)
4- Minacce globali per la biodiversità globale e gli impatti antropogenici
Minacce alla biodiversità marina
Effetti umani sull'ambiente marino; Inquinamento (metalli tossici, pesticidi, erbicidi); il problema della plastica; Invasione biologica; Nutrienti ed eutrofizzazione; Cambiamenti ambientali globali e l'oceano
La diversità nascosta della barriera corallina
L’olobionte (membri e habitat); Ipotesi probiotica del corallo; La teoria dell'ologenoma; Il “simbioma” corallo; Impatto dello stress ambientale sul simbioma corallo
Le malattie del corallo
Terminologia e definizioni; Storia e distribuzione attuale; I postulati di Koch; skeleton eroding band, brown band disease, white syndrome, ulcerative white spot, bòack band disease, tumori; epidemiologia delle malattie coralline; Vettori e reservoir; Problema di gestione e azioni
5- Pesca marittima e biodiversità
Pesca e cibo dal mare
Che cos'è la pesca? Stock: un concetto chiave; Tecniche di pesca e loro effetti (pesca con palangari, reti da circuizione, reti da traino, reti da posta); Stime e Impatti
Pesca marittima e biodiversità - Pesca eccessiva
definizioni; Specie di risorse vulnerabili; Il caso: Terranova Grand banks; L'impatto del sovrasfruttamento; Il caso della pesca del tonno; I rifiuti; La frode alimentare; Illegalità: finning dello squalo, bandiere di comodo, definizioni di IUU
Pesca marittima e biodiversità - Gestione della pesca
Modelli; Chiusure; e quote e Quote individuali trasferibili; maricoltura; AMP;I ruoli dei consumatori
Prerequisiti
no
Modalità didattica
_ Lezioni: 4 crediti
- Tutorials: 2 crediti
Materiale didattico
- presentazioni in power point
- Marine Biology: Function, Biodiversity, Ecology (3°edition). Jeffrey S. Levinton, Oxford University Press
- Marine Ecology: Processes, Systems, and Impacts (2° edition). Michel J. Kaiser et al., Oxford University Press
- Articoli scientifici
Periodo di erogazione dell'insegnamento
primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
esame orale formato da:
- presentazione in power point di un articolo scientifico recente
- domande inerenti presentazioni
- domande inerenti il corso
l'esame sarà on-line
Orario di ricevimento
lunedì 8:30-10:30
Sustainable Development Goals
Aims
This course examines biological aspects of ocean ecosystems and the physical processes that regulate them. Topics include the distributions, abundances, and interactions of marine organisms; interactions between organisms and the transformation and flux of energy and matter in marine ecosystems; and aspects of physiology related to marine species distributions, abundances and roles. Lectures facilitate understanding 1) the complex nature of the process that affect and control marine biodiversity; 2) become familiar with multiple definitions and measures of marine biodiversity; 3) identify threats to marine biodiversity and what mechanisms are developing to identify and manage biodiversity loss; 4) of the impact and rapid spread of non-indigenous marine species, methods of introduction and spread, and current control measures; 5) gain knowledge of how major fisheries management programs relate to biodiversity loss and conservation. 6) measure the success/failure of current action strategies, such as Marine Protected Areas, by applying lessons learned and incorporation of emerging methods and data sources
Contents
Introduction to Marine Biodiversity; Biodiversity of Plankton, Benthos and Nekton; Spatial and Temporal Patterns of Marine Biodiversity; Global threats and for global Biodiversity and Anthropogenic Impacts; Coral Reef's biodiversity; Marine fisheries and Biodiversity.
Detailed program
1- Introduction to Marine Biodiversity
Definition of Biodiversity , Who “owns” Biodiversity? How is it measured and why is it important: Genetic diversity; how is it defined/measured? genes, populations; Species diversity; how is it defined/measured?; Ecosystem diversity; Functional diversity; The magnitude of the known marine biodiversity
2- Marine Biodiversity – Plankton, benthos, nekton
Planktonic diversity classification by size, distribution, lifestyle, general description of the realm, major taxa, magnitude of diversity and biodiversity functioning; Benthos diversity classification by size, distribution, habitat, lifestyle, feeding behaviour. General description of the realm, major taxa, magnitude of diversity and biodiversity functioning; Nekton diversity classification by, size, distribution, habitat, lifestyle, feeding behaviour. General description of the realm, major taxa, magnitude of diversity and biodiversity functioning
3- Spatial and Temporal pattern of Marine Biodiversity and Conservation of the Ocean
Spatial and temporal patterns
Factor in Biodiversity (speciation-extinction); Biogeographic factors; Major gradient of species diversity (latitudinal, longitudinal, bathymetric); Explanation of regional diversity differences; Expansion and Extinction in the Past; How extinctions change biodiversity: (a) Two kinds of extinctions; natural, induced – extinction rate-(b) The implications of extinction-(c) Earth's past mass extinction events - (d) The current mass extinction event - (e) Generalizations we can draw from past extinction events
Conservation of marine biodiversity
Value of Marine Biodiversity; Why is important? Ecosystem function and services; The shifting baseline concept; What is an endangered species; The IUCN red list; CITES; Conservation strategies (MPAs)
4- Global Threats for Global Biodiversity and Anthropogenic Impacts
Threats to Marine Biodiversity
Human effects on Marine Environment; Pollution (toxic metals, pesticides, herbicides); the problem of the Plastic; Biological Invasion; Nutrients and Eutrophication; Global Environmental Change and the Ocean
The Hidden Diversity of the Coral Reef
The Holobiont (members and habitats); The coral probiotic Hypothesis; The Hologenome theory of evolution; The coral Symbiome; Impact of Environmental stress on the coral Symbiome
The coral diseases
Terminology and definitions; History and actual distribution; Koch’s postulates; Skeleton Eroding Band, Brown Band Disease, White Syndrome, Ulcerative White Spot, Black Band Disease, Tumors; Divers of coral disease outbreaks; Vectors and Reservoirs; Management issue and Actions
5- Marine Fisheries and Biodiversity
Fisheries and food from the Sea
What is a fishery; Stock - a key concept; Fishing techniques and their effects (Longline fishery, Purse seine, Trawls, Gill nets); Magnitude and Impacts
Marine Fisheries and Biodiversity – Overfishing
Definitions; Vulnerable resource species; The case: Terranova Grand banks; The impact of the overfishing; The case of Tuna fisheries; The waste; The food fraud; Illegality: shark finning, flag of convenience, IUU definitions
Marine Fisheries and Biodiversity – Fishing Management
Aged-based population; Closures and quotas- quotas and Individual transferable quotas; Mariculture; MPAs;
The roles of consumers
Teaching form
_ Lessons: 4 credits
- Tutorials: 2 credits
During the COVID-19 restrictions the lessons will be recorded and available online, with some live events that will be planned and communicated on e-learning
Textbook and teaching resource
- Power point presentations
- Marine Biology: Function, Biodiversity, Ecology (3°edition). Jeffrey S. Levinton, Oxford University Press
- Marine Ecology: Processes, Systems, and Impacts (2° edition). Michel J. Kaiser et al., Oxford University Press
- Scientific Papers
Semester
first semester
Assessment method
oral examination based on:
- power point presentation of a scientific article
- questions related to the presentation
- questions related to the course
the exam will be on-line
Office hours
monday 8:30-10:30
