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
14 lezioni da 2 ore svolte in presenza, Didattica Erogativa - DE
12 lezioni da 2 ore svolte in presenza, Didattica Interattiva - DI
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
L'esame consisterà in una presentazione PowerPoint di un articolo scientifico (della durata massima di 10 minuti) e in una prova orale sugli argomenti trattati durante il corso.
Durante la prova orale, la comprensione degli argomenti trattati a lezione sarà valutata attraverso domande sia generali che specifiche, nonché la capacità di stabilire collegamenti tra i concetti, di pensare in modo critico e di utilizzare un linguaggio scientifico appropriato.
In particolare, le domande saranno relative a:
-
domande relative alla presentazione (COLLOQUIO)
-
domande relative al corso (COLLOQUIO)
Punteggio: 18-30/30
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
14 two-hour lectures, in person, Delivered Didactics - DE
12 two-hour lectures, in person, Interactive teaching - DI
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
The exam will be composed of a 10 min (max) power point presentation of a scientific article and an oral examination of the topics covered during the course.
During the oral exam, the understanding of the topics covered in class will be assessed through both general and specific questions, as well as the ability to make connections between concepts, think critically, and use appropriate scientific language
In particular there will be questions related to:
- questions related to the presentation (INTERVIEW)
- questions related to the course (INTERVIEW)
Mark range: 18-30/30
Office hours
monday 8:30-10:30
