Course Syllabus
Obiettivi
Il corso comprende sia lezioni teoriche che esercitazioni pratiche svolte in campo/piscina, ed è finalizzato a formare gli studenti ad acquisire le competenze di base necessarie per l'utilizzo del campionamento subacqueo e tecniche di monitoraggio nel campo dell'ecologia marina. Il corso includerà anche la pianificazione avanzata delle immersioni subacquee, con particolare enfasi sulla sicurezza e sull'efficienza.
Contenuti sintetici
Il corso analizza le principali tecniche per lo studio e il monitoraggio dell'ambiente marino costiero attraverso l'immersione subacquea. In particolare, utilizzando un approccio sia teorico che pratico, il corso affronta i seguenti argomenti: anatomia e fisiologia subacquea, sistemi subacquei SCUBA, tecniche di immersione, caratterizzazione e peculiarità dell'immersione scientifica, navigazione e rilevamento subacqueo, tecniche di campionamento scientifico.
Le lezioni teoriche includono la pianificazione dell'immersione con aria, miscele di gas respirabili Nitrox, metodologie di campionamento, analisi statistica dei dati, principi scientifici dell'immersione e casi di studio. Nozioni pratiche e teoriche riguardano anche la prevenzione degli infortuni e il salvataggio mediante tecniche di RCP (rianimazione cardio-polmonare) e di salvataggio subacqueo. Esercitazioni di navigazione subacquea, tecniche di visual census (transetti e quadrati) e simulazioni di rilievo da svolgere in piscina come preparazione alle attività di campionamento che gli studenti potranno successivamente/eventualmente svolgere direttamente sul campo. Le attività pratiche richiedono lo sviluppo di forti capacità di interazione e coordinamento all'interno di un gruppo di lavoro, che rappresenterà un altro aspetto che verrà trattato durante il corso.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di individuare e applicare le tecniche di rilevamento e campionamento biologico subacqueo più adeguate in relazione a specifiche attività di ricerca, piani di monitoraggio o di conservazione, e capacità di gestione di problematiche tecnico/fisiche.
*Il corso si concluderà con una o due immersioni in mare/piscina utilizzando transetti per la raccolta di dati ecologici di organismi bentonici.
**Le immersioni in mare saranno soggette alle condizioni meteo-ambientali
Programma esteso
Teoria (lezioni frontali, 2 CFU, 14 ore):
- Anatomia e Fisiologia subacquea: comprendere la risposta del corpo umano alle immersioni subacquee
- Attrezzatura subacquea: sistemi di respirazione e uso di miscele di gas; sistemi di protezione e immersioni in acque fredde; sistemi di comunicazione; e sistemi di trasporto.
- La storia della subacquea scientifica
- Applicazioni e limiti dell'immersione scientifica Tecniche di campionamento subacqueo distruttivo: graffi, pannelli, sorbonne, reti, trappole.
- Tecniche di campionamento subacqueo non distruttivo: immersione itinerante, quadrati, transetti, rilievi video e fotografici, tecniche di visual-census.
- Conservazione ed elaborazione dei campioni per diverse analisi biologiche
- Sviluppare una prospettiva scientifica e promuovere il rispetto per il mondo sottomarino
- Diversità dei coralli tropicali e mediterranei
- Ripristino ecologico: diverse tecniche per il ripristino dell'ecosistema marino
- Introduzione all'elaborazione dei dati per le diverse tecniche di campionamento subacqueo, quali software per fotomosaico e analisi statistiche.
Esercitazioni pratiche (4 CFU, 48 ore) –
Il corso sarà integrato con attività pratiche ed esercitazioni svolte da subacquei. In particolare verranno formate le seguenti attività:
- Sistema Buddy Team: pratica per la sicurezza e l'efficienza;
- Valutazione e manutenzione dell'attrezzatura subacquea di base
- Galleggiabilità di punta: una tecnica per controllare efficacemente la galleggiabilità;
- Tecniche di navigazione subacquea e di superficie con l'uso della bussola e di efficienti rotte di ricerca e recupero;
- Transetti per rilievi di superfici conosciute, con l'utilizzo di linee metriche e quadrate.
- Transetti di banda per accedere alla densità degli organismi
- • Transetti di intercettazione puntuale
- • Utilizzo di griglie di campionamento subacqueo per la distribuzione spaziale delle specie
- • Raccolta di campioni subacquei
- • Documentazione video subacquea degli habitat marini
- • Fotomosaici subacquei
- Sviluppare conoscenza e familiarità con le pratiche scientifiche subacquee applicate all'ecologia marina
- Utilizzo dei liftbag***
- Tecniche di rianimazione cardiopolmonare (RCP).***
- Prevenzione degli incidenti subacquei e salvataggio subacqueo: formazione per la prevenzione e tecniche di risposta agli incidenti subacquei;
- Realizzazione di un progetto in mare, analisi statistica dei dati e presentazione di un rapporto scientifico finale: implementazione delle tecniche apprese attraverso un progetto di ricerca sul campo per raccogliere dati ed eseguire analisi statistiche per interpretare i risultati; compilazione di un rapporto scientifico finale da presentare comprensivo di introduzione, metodologie, risultati e discussione, conclusioni. Ciò fornirà agli studenti un'esperienza pratica nella conduzione di ricerche scientifiche, analisi dei dati e comunicazione scientifica.
*** soggetto a disponibilità di materiale e di tempo
Prerequisiti
È obbligatorio che lo studente soddisfi i seguenti prerequisiti prima di iscriversi al corso:
- conoscenze di base di zoologia, ecologia e biologia marina.
- un certificato di immersione di primo livello rilasciato da qualsiasi agenzia didattica subacquea riconosciuta a livello internazionale (ad esempio CMAS, PADI, SSI) con un minimo di 20 immersioni registrate,
- certificato medico di idoneità all'attività subacquea in corso di validità, rilasciato dalla medicina dello sport o da un centro di medicina iperbarica,
- possesso della propria attrezzatura personale per lo snorkeling (muta da 5 mm, calzari, pinne, cintura piombi, pesi, maschera e boccaglio) e attrezzatura subacquea (muta da 5 mm, calzari, pinne, GAV, erogatori, computer subacqueo, cintura piombi, pesi , maschera e boccaglio),
- un'assicurazione subacquea (DAN o simile),
- essere autonomi riguardo ai trasporti, poiché la maggior parte delle attività si svolgeranno fuori dall'Università
Per quanto riguarda le attività sul campo (attività Campus Aborad), ogni studente dovrà avere la possibilità di raggiungere autonomamente la sede in cui verrà svolta l'attività e potrebbe essere richiesto un piccolo contributo da parte degli studenti, a copertura delle spese del corso.
La frequenza alle attività sul campo è obbligatoria.
Modalità didattica
7 lezioni da 2 ore svolte in presenza , Didattica Erogativa
12 uscite sul campo da 4 ore (Campus Abroad), Didattica Interattiva
Materiale didattico
Attrezzatura fornita ad uso personale a ciascun allievo:
- materiale per rilievi/transetti subacquei.
- Linee guida: le tecniche insegnate seguono le linee guida AAUS (American Academy of Underwater Science, CEN ed ERC.
Ulteriori materiali sotto forma di protocolli o pubblicazioni saranno disponibili e scaricabili online
Periodo di erogazione dell'insegnamento
secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame consiste nella progettazione di un disegno di campionamento, nella realizzazione o simulazione di un campionamento subacqueo in mare/piscina, e nella realizzazione di un rapporto scientifico finale dell'attività subacquea****. Per quanto riguarda la parte teorica, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito le conoscenze di base illustrate durante il corso; per quanto riguarda la parte pratica, lo studente sarà chiamato ad applicare concettualmente le metodologie apprese sul campo a specifici casi di studio.
Il voto finale viene assegnato in trentesimi. L'esame è superato quando il voto è maggiore o uguale a 18. Viene assegnato il punteggio più alto con lode (30 e lode).
****solo se saranno soddisfatte diverse condizioni in termini di budget, numero minimo di partecipanti, condizioni meteorologiche e certificato/autorizzazione
Orario di ricevimento
Lunedì 8:30 - 10:30
Sustainable Development Goals
Aims
The course includes both theoretical lessons and practical exercises conducted in the field/ swimming pool, and it is designed to train students to acquire the basic skills necessary for the use of underwater sampling and monitoring techniques in the field of Marine Ecology. The course will also include advanced SCUBA dive planning, with particular emphasis on safety and efficiency.
Contents
The course analyzes the main techniques for studying and monitoring the coastal marine environment through SCUBA diving. In particular, by using both a theoretical and practical approach, the course addresses the following topics: underwater anatomy and physiology, underwater SCUBA systems, diving techniques, characterization and peculiarities of scientific diving, underwater navigation and detection, and scientific sampling techniques.
Theoretical lessons include diving planning with air, Nitrox breathing gas mixes, sampling methodologies, statistical data analysis, scientific diving principles, and case studies. Practical and theoretical notions also concern accident prevention and rescue through CPR (cardio-pulmonary resuscitation) and underwater rescue techniques. Underwater navigation exercises, visual census techniques (transects and quadrats), and survey simulations to be carried out in the swimming pool as preparation for the sampling activities that students may subsequently/eventually perform directly in the field. Practical activities require the development of strong interaction and coordination skills within a working group, which will represent another aspect that will be covered during the course.
By the end of the course, the student will be able to identify and apply the most appropriate underwater biological detection and sampling techniques in relation to specific research activities, monitoring or conservation plans, and ability of technical/physical problems management.
*The course will end with one or two dives in the sea/swimming pool by using transects for the collection of ecological data of benthic organisms.
The dives in the sea will be subject to weather and environmental conditions
Detailed program
Theory:
- Underwater Anatomy and Physiology: understand the human body’s response to SCUBA diving
- Diving equipment: breathing systems and the use of gas mixtures; protection systems and cold-water diving; communication systems; and transport systems.
- The history of scientific diving
- Applications and limitations of scientific diving
- Destructive underwater sampling techniques: scratches, panels, sorbonne, nets, traps.
- Non-destructive underwater sampling techniques: roving diving, squares, transects, video and photographic surveys, visual-census techniques.
- Sampling preserving and processing for different biological analyses
- Developing a scientific perspective and fostering respect for the underwater world
- Tropical and Mediterranean coral diversity
- Ecological restoration: different techniques for restoring marine ecosystem
- Introduction to data processing for the different underwater sampling techniques, such as software for photomosaic and statistical analyses.
Practical exercises
The course will be integrated with practical activities and exercises carried out by SCUBA diving. In particular, the following activities will be trained:
- Buddy team system: practice for safety and efficiency;
- Basic diving equipment assessment and maintenance
- Peak performance buoyancy: a technique to control buoyancy effectively;
- Underwater and surface navigation techniques with the use of compass and efficient search and recovery routes;
- Transects for surveys of known surfaces, with the use of metric lines and quadrats.
- Band transects to access organisms’ density
- • Point intercept transects
- • Use of underwater sampling grids for spatial distribution of species
- • Underwater sample collection
- • Underwater video documentation of marine habitats
- • Underwater photomosaics
- Develop knowledge and familiarity with scientific diving practices applied to marine ecology
- Use of the lift-bags***
- Cardiopulmonary resuscitation techniques (CPR).***
- Prevention of diving accidents and underwater rescue: training for prevention and techniques for responding to diving accidents;
- Realization of a project in the sea, statistical analysis of the data, and presentation of a final scientific report: implementing the techniques learned through a field research project to collect data and perform statistical analysis to interpret the findings; compilation of a final scientific report to present including introduction, methodologies, result and discussion, conclusions. This will provide students with hands-on experience in conducting scientific research, data analysis, and scientific communication.
*****subject to material and time availability
Prerequisites
It is mandatory for the student to meet the following pre-requisites before enrolling in the course:
- basic knowledge of zoology, ecology, and marine biology.
- a first-level diving certificate issued by any internationally recognized diving teaching agency (e.g. CMAS, PADI, SSI) with a minimum of 20 logged dives,
- a valid medical certificate of suitability for SCUBA diving, issued by sports medicine or a hyperbaric medicine center,
- possession of own personal snorkeling equipment (5 mm wetsuit, boots, fins, weight belt, weights, mask, and snorkel) and SCUBA diving equipment (5 mm wetsuit, boots, fins, BCD, regulators, diving computer, weight belt, weights, mask, and snorkel),
- a diving insurance (DAN or similar),
- to be independent with transportation, since most of the activities will take place out of the University
Regarding field activities (Campus Aborad activities), each student must have the possibility to independently reach the location where activities will be carried out and a small contribution from the students, to cover course expenses, might be required.
Attendance of field activities is mandatory.
Teaching form
7 two-hour lectures, in person, Delivered Didactics
12 four-hour field activities, in person, Interactive Teaching
Textbook and teaching resource
Equipment provided for personal use to each student:
- material for underwater surveys / transects.
- Guidelines: the techniques taught follow the AAUS guidelines (American Academy of Underwater Science).
Additional materials in the form of protocols or publications will be available and downloadable online
Semester
second semester
Assessment method
The exam consists in the planning of a sampling design, the realization or simulation of an underwater sampling in the sea/swimming pool, and the realization of a final scientific report of the underwater activities****. As for the theoretical part, the student must demonstrate that he/she has acquired the basic knowledge illustrated during the course; as regards the practical part, the student will be asked to conceptually apply the methods learned in the field to specific case studies.
The final grade is awarded out of thirty. The exam is passed when the grade is greater than or equal to 18. The highest marks with honors (30 with honors) are awarded.
****only if several conditions in terms of budget, minimum number of participants, weather conditions and certificate/permission will be satisfied
Office hours
Monday 8:30 - 10:30
