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
D1 – Conoscenza e comprensione:
Durante le lezioni, gli studenti apprenderanno le componenti multidimensionali del concetto di biodiversità e la sua evoluzione nell'epoca dell'Antropocene.
D2 – Applicazione di conoscenze e comprensione:
Durante le lezioni interattive, gli studenti applicheranno le conoscenze acquisite a casi di studio al fine di analizzare l'effetto degli impatti antropici sui modelli temporali e spaziali della biodiversità marina.
D3 – Capacità di giudizio:
Durante le lezioni interattive, gli studenti impareranno a valutare criticamente gli approcci descritti negli articoli scientifici analizzati e a confrontare diverse interpretazioni.
D4 – Capacità di comunicazione:
Durante le lezioni interattive, gli studenti saranno in grado di collaborare in gruppi di lavoro, contribuendo alla discussione degli articoli scientifici analizzati e allo scambio di idee con gli altri studenti e con il docente, utilizzando la terminologia scientifica appropriata.
D5 – Capacità di apprendimento:
Gli studenti svilupperanno le proprie capacità di apprendimento in tutte le fasi del corso e saranno in grado di ampliare autonomamente le proprie conoscenze attraverso la ricerca e la lettura critica di articoli scientifici relativi agli argomenti trattati.
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)
Il voto finale è espresso su una scala di 30 punti e si baserà sui seguenti criteri:
D1 – Conoscenza e comprensione
D2 – Applicazione di conoscenze e comprensione
D3 – Capacità di giudizio
D4 – Capacità comunicative
D5 – Capacità di apprendimento
Valutazione inferiore a 18/30
D1: Lo studente dimostra una conoscenza teorica frammentaria.
D2: Lo studente non è in grado di integrare le conoscenze in un'analisi completa dei casi di studio.
D3: Lo studente elabora le informazioni in modo impreciso e incompleto e non è in grado di elaborare criticamente i concetti.
D4: Durante la presentazione e/o l'esame orale, lo studente non utilizza una terminologia scientifica appropriata e comunica in modo poco chiaro e inefficace.
D5: Lo studente non dimostra consapevolezza del proprio processo di apprendimento e non è in grado di identificare i collegamenti essenziali tra gli argomenti trattati.
Valutazione 18-22/30
D1: Lo studente dimostra una conoscenza teorica abbastanza completa, sebbene con alcune imprecisioni.
D2: Lo studente integra le conoscenze nell'analisi dei casi di studio, ma in modo incompleto.
D3: Lo studente è in grado di discutere criticamente i concetti a un livello base, pur con alcune imprecisioni.
D4: Durante la presentazione e/o l'esame orale, lo studente utilizza una terminologia scientifica appropriata, sebbene con alcune imprecisioni, e comunica in modo ragionevolmente chiaro.
D5: Lo studente dimostra una consapevolezza di base del proprio processo di apprendimento ed è in grado di identificare alcune connessioni essenziali tra gli argomenti trattati.
Valutazione 23–27/30
D1: Lo studente dimostra una conoscenza teorica completa e approfondita.
D2: Lo studente integra in modo soddisfacente le conoscenze nell'analisi dei casi di studio.
D3: Lo studente è in grado di discutere i concetti in modo critico e coerente, dimostrando una buona capacità di elaborazione delle informazioni.
D4: Durante la presentazione e/o l'esame orale, lo studente dimostra una buona padronanza della terminologia scientifica e comunica in modo chiaro ed efficace.
D5: Lo studente dimostra una buona consapevolezza del proprio processo di apprendimento ed è in grado di evidenziare le connessioni tra le diverse componenti analizzate.
Valutazione 28–30/30
D1: Lo studente dimostra una conoscenza teorica completa, approfondita e rigorosa.
D2: Lo studente dimostra una capacità avanzata di integrare le conoscenze per l'analisi di casi di studio e l'interpretazione dei dati analizzati.
D3: Lo studente è in grado di discutere i concetti in modo critico e coerente, elaborando le informazioni in maniera solida e articolata, con un approccio logico ben strutturato.
D4: Durante la presentazione e/o l'esame orale, lo studente dimostra un'eccellente padronanza della terminologia scientifica e comunica in modo chiaro ed efficace.
D5: Lo studente dimostra una consapevolezza avanzata del proprio processo di apprendimento ed è in grado di collegare le diverse componenti analizzate in modo efficace, coerente e rigoroso.
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
D1 – Knowledge and understanding:
During lectures, students will learn about the multimensioanl components of the biodiversity concept, and its evolution in the anthropocene epoch.
D2 – Applying knowledge and understanding:
During interactive lectures students will apply the acquired knowledge to case studies in order to analyse the effect of anthropogenic impacts on temporal and spatial patterns of marine biodiversity.
D3 – Making judgements:
During interactive lectures, students will learn how to critically evaluate the approaches described in the analysed scientific papers and compare different interpretations.
D4 – Communication skills:
During interactive lectures, students will be able to collaborate within working groups, contributing to the discussion of the analysed scientific papers and to the exchange of ideas with other students and the lecturer, using appropriate scientific terminology.
D5 – Learning skills:
Students will develop their learning skills throughout all phases of the course and will be able to independently expand their knowledge through the research and critical reading of scientific papers related to the topics covered.
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)
The final grade is expressed on a 30-point scale and will be based on the following criteria:
D1 – Knowledge and understanding
D2 – Applying knowledge and understanding
D3 – Making judgements
D4 – Communication skills
D5 – Learning skills
Assessment below 18/30
D1: The student demonstrates fragmented theoretical knowledge.
D2: The student is unable to integrate knowledge into a complete analysis of case studies.
D3: The student processes information inaccurately and incompletely and is unable to critically elaborate on the concepts.
D4: During the presentation and/or oral examination, the student does not use appropriate scientific terminology and communicates in an unclear and ineffective way.
D5: The student does not demonstrate awareness of their learning process and is unable to identify the essential connections among the topics addressed.
Assessment 18–22/30
D1: The student demonstrates fairly complete theoretical knowledge, although with some inaccuracies.
D2: The student integrates knowledge into the analysis of case studies, but in an incomplete way.
D3: The student is able to discuss concepts critically at a basic level, with some inaccuracies.
D4: During the presentation and/or oral examination, the student uses appropriate scientific terminology, although with some inaccuracies, and communicates in a reasonably clear way.
D5: The student demonstrates a basic awareness of their learning process and is able to identify some essential connections among the topics addressed.
Assessment 23–27/30
D1: The student demonstrates complete and in-depth theoretical knowledge.
D2: The student satisfactorily integrates knowledge into the analysis of case studies.
D3: The student is able to critically and coherently discuss concepts, showing good ability to elaborate information.
D4: During the presentation and/or oral examination, the student demonstrates good command of scientific terminology and communicates clearly and effectively.
D5: The student demonstrates good awareness of their learning process and is able to highlight the connections among the different components analysed.
Assessment 28–30/30
D1: The student demonstrates complete, in-depth, and rigorous theoretical knowledge.
D2: The student demonstrates an advanced ability to integrate knowledge for the analysis of case studies and the interpretation of the analysed data.
D3: The student is able to critically and coherently discuss concepts, elaborating information in a solid and articulated way, with a well-structured logical approach.
D4: During the presentation and/or oral examination, the student demonstrates excellent command of scientific terminology and communicates clearly and effectively.
D5: The student demonstrates advanced awareness of their learning process and is able to connect the different components analysed in an effective, coherent, and rigorous way.
Mark range: 18-30/30
Office hours
monday 8:30-10:30
