Course information | Geobiology | e-Learning

Course Syllabus

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Obiettivi

Obeittivo dell'insegnamento è fornire agli studenti e alle studentesse la conoscenza delle principali interazioni tra biofera, geosfera e idrosfera nel tempo geologico, la geobiodiversità e i suoi prodotti, gli schemi di classificazione di riferimento per rocce e sedimenti carbonatici di orgine biogenica.

D1: Conoscenza e capacità di comprensione
Gli studenti e le studentesse svilupperanno una comprensione avanzata delle interazioni e della coevoluzione tra biosfera, idrosfera e geosfera, con particolare attenzione ai sistemi marini. Acquisiranno conoscenze sui principali eventi di evoluzione della vita e di estinzione nella storia del pianeta Terra e sull’origine e l’evoluzione dei processi di calcificazione organica e biomineralizzazione. Verranno affrontate le principali tappe della evoluzione delle associazioni di biocostruttori durante il Fanerozoico e della distribuzione delle biocostruzioni attuali. Comprenderanno inoltre il ruolo dei fattori abiotici (climatici, edafici) e biotici nel modellare i biotopi marini e la loro sensibilità rispetto ai cambiamenti climatici del passato e in corso. Acquisiranno conoscenze approfondite sulla fotosintesi e la chemiosintesi, e sul loro ruolo nell’evoluzione della vita e nelle reti trofiche attuali, nonché sui rapporti tra chimica degli oceani e biomineralizzazione. Affronteranno infine lo studio delle principali rocce carbonatiche, dei loro costituenti principali e dei loro sistemi di classificazione.

D2: Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Gli studenti e le studentesse saranno in grado di riconoscere, analizzare e descrivere le associazioni bentoniche, valutandone la distribuzione spaziale e temporale e collegandole all’evoluzione degli ambienti marini. Sapranno applicare approcci attualistici, utilizzando le comunità bentoniche moderne e la loro zonazione come chiave di interpretazione dei paleoambienti del recente passato geologico. Inoltre, acquisiranno la capacità di valutare i processi chimici e i loro effetti sulla biomineralizzazione nel tempo geologico. Saranno in grado infine di descrivere le rocce carbonatiche di origine biogenica ed interpretare le loro caratteristiche ai fini della la ricostruzione dei paleoambienti di deposizione e della loro evoluzione nel tempo.

D3: Autonomia di giudizio
Gli studenti e le studentesse saranno in grado di individuare una appropriata relazione nello spazio e nel tempo tra le interazioni di geosfera, idrosfera e biosfera. Inoltre, sapranno condurre una interpretazione ragionata delle rocce e dei sedimenti carbonatici di origine biogenica in base alle definizioni, ai prinicipi e alle classificazioni studiate.

D4: Abilità comunicative
Gli studenti e le studentesse saranno in grado di esporre con proprietà di linguaggio le interazioni esistenti tra geosfera, biosfera e idrosfera e di illlustrare il significato delle definizioni, dei principi e delle classificazioni.

D5: Abilità di apprendere
Gli studenti e le studentesse saranno in grado di applicare le capacità e i concetti acquisiti per interpretare fenomeni evolutivi naturali attuali e del passato.

Contenuti sintetici

Coevoluzione di geosfera, idrosfera e biosfera.
Conoscenza dei principali eventi nell'evoluzione della vita sul pianeta terra, incluse le estinzioni.
Carta cronostratigrafica.
Conoscenza delle rocce carbonatiche di origine biogenica e loro classificazione.
Concetto di biocostruzione, sedimenti e benthos.
Carbonate factories.
Fattori biotici e abiotici di controllo nella produzione e distribuzione dei sedimenti carbonatici di origine biogenica.
Zonazione bentonica.
Biomineralizzazione.
Le geoscienze per l'interpretazione e la ricostruzione della storia ecologica di ambienti costieri, cambiamenti climatici e global change in corso.

Programma esteso

Lezioni, didattica erogativa:
Principali eventi nella storia della Terra connessi allo sviluppo della vita e grandi estinzioni e carta cronostratigrafica.
Comparsa della calcificazione organica e processi di biomineralizzazione. Fotosintesi e chemiosintesi.
Chimica degli oceani e biomineralizzazione.
Evoluzione delle associazioni di biocostruttori nel Fanerozoico.
La biocostruzione attuale: strutture, associazioni biologiche, fattori ecologici di controllo e distribuzione.
Caratteri diagnostici, significato e distribuzione delle principali associazioni bentoniche e sedimenti associati.
Biocenosi, comunità, associazioni e zonazione del benthos nei mari attuali come chiave d’interpretazione degli ambienti del recente passato.
Fenomeni chimici all’interfaccia acqua-sedimento.
Rocce carbonatiche: componenti e sistemi di classificazione.

Laboratorio, didattica interattiva:
rocce carbonatiche e carbonate factories, classificazione, componenti, processi e ambienti di formazione. Riconoscimento dei componenti delle rocce carbonatiche in sezione sottile al microscopio ottico.

Prerequisiti

Paleontologia generale, Micropaleontologia, Principi base di geologia dei carbonati.

Modalità didattica

Le lezioni si svolgeranno in lingua inglese.
Sono previste:

16 lezioni da due ore + 1 lezione da tre ora in presenza, Didattica Erogativa (35 ore, 5 CFU totali)
4 attività di laboratorio da 3 ore ciascuna, in presenza, Didattica Interattiva. Si ricorda che da regolamento, è fatto obbligo la presenza ad almeno 2/3 delle ore di esercitazione per accedere all'esame. E' prevista la consegna di un breve report delle attività svolte in laboratorio.

Materiale didattico

Dispense e articoli di approfondimento forniti dalla docente.
Fundamentals of Geobiology, Knoll et al. (Eds) ISBN 978-1-4051-8752-7.
Microfacies of carbonate rocks : analysis, interpretation and application, Flügel E. (Aut) ISBN: 354022016X, 9783540220169

Periodo di erogazione dell'insegnamento

Primo Semestre

Modalità di verifica del profitto e valutazione

La modalità di verifica del profitto prevede una prova scritta a domande aperte.
La prova scritta consiste in:

domanda 1 bloccante (leggasi dopo) volta a verificare la conoscenza delle principali suddivisioni del tempo geologico;
10 domande aperte volte a verificare la comprensione dei concetti spiegati durante le lezioni frontali e la capacità di integrare tra loro le nozioni acquisite, valutarle in modo critico ed esprimendosi in modo appropriato.

IMPORTANTE: un risultato negativo alla prima domanda impedisce il proseguimento della correzione dell'esame e comporta il rifacimento della prova.

Il voto finale è dato dal voto dello scritto, in cui ad ogni risposta sono attribuiti da 0 a 3 punti. Al voto dello scritto si aggiunge un arrotondamento positivo da 0 a 1 punto come valutazione della relazione delle attività di laboratorio. Nel caso in cui la frequenza obbligatoria di almeno i 2/3 delle ore di laboratorio non sia verificata, non sarà possibile presentarsi al'esame.

La valutazione finale è espressa in n/30. La prova è superata con un voto di almento 18/30.

La valutazione si baserà sui seguenti parametri:
D1 - Conoscenza e capacità di comprensione
D2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione
D3 - Autonomia di giudizio
D4 - Abilità comunicative
D5 - Capacità di apprendimento

Valutazione < 18
D1: lo studente/la studentessa dimostra conoscenze teoriche frammentarie.
D2: lo studente/la studentessa non è in grado di integrare le conoscenze in un'analisi completa dei casi di studio.
D3: lo studente/la studentessa elabora le informazioni in modo impreciso e incompleto e non elabora i concetti in modo critico.
D4: nelle risposte fornite nella prova scritta lo studente/la studentessa non utilizza il linguaggio appropriato e comunica in modo poco chiaro e poco efficace.
D5: lo studente/la studentessa non dimostra una consapevolezza del proprio percorso di apprendimento e non riesce a tracciare i collegamenti essenziali.

Valutazione 18-22
D1: lo studente/la studentessa dimostra conoscenze teoriche abbastanza complete ma con alcune imprecisioni.
D2: lo studente/la studentessa integra le conoscenze nell'analisi dei caso di studio ma in modo incompleto.
D3: v riesce ad argomentare i concetti in modo critico ma ad un livello di base e con imprecisioni.
D4: nelle risposte fornite nella prova scritta lo studente/la studentessa utilizza il linguaggio appropriato seppure con qualche imprecisione e comunica in modo abbastanza chiaro.
D5: lo studente/la studentessa dimostra una consapevolezza di base del proprio percorso di apprendimento e riesce a tracciare alcuni collegamenti essenziali.

Valutazione 23-27
D1: lo studente/la studentessa dimostra conoscenze teoriche complete e approfondite.
D2: lo studente/la studentessa integra le conoscenze in modo soddisfacente nell'analisi dei caso di studio.
D3: lo studente/la studentessa riesce ad argomentare i concetti in modo critico e coerente, con buona elaborazione delle informazioni.
D4: nelle risposte fornite nella prova scritta lo studente/la studentessa dimostra una buona padronanza del linguaggio e comunica in modo chiaro ed efficace.
D5: lo studente/la studentessadimostra una buona consapevolezza del proprio percorso di apprendimento e riesce a mettere in evidenza i collegamenti tra i diversi casi analizzati.

Valutazione 28-30
D1: lo studente/la studentessa dimostra conoscenze teoriche complete, approfondite e trattate in modo rigoroso.
D2: lo studente/la studentessamostra una capacità avanzata di integrazione delle conoscenze per l'analisi dei casi di studio e di interpretazione dei dati analizzati.
D3: lo studente/la studentessariesce ad argomentare i concetti in modo critico e coerente, elaborando le informazioni in modo solido e articolato e con un percorso logico ben strutturato.
D4: nelle risposte fornite nela prova scritta lo studente/la studentessa dimostra un'ottima padronanza del linguaggio e comunica in modo chiaro ed efficace.
D5: lo studente/la studentessadimostra un'avanzata consapevolezza del proprio percorso di apprendimento e collega in modo efficace, coerente e rigoroso i diversi casi analizzati.

Orario di ricevimento

Per appuntamento, contattare la docente: valentina.bracchi@unimib.it

Sustainable Development Goals

ISTRUZIONE DI QUALITÁ | LOTTA CONTRO IL CAMBIAMENTO CLIMATICO | VITA SOTT'ACQUA

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Aims

The course provides an understanding of the main interactions between the biosphere, geosphere, and hydrosphere over geological time, the geobiodiversity and its products, and the standard classification schemes for carbonate rocks and sediments of biogenic origin.

D1:Knowledge and Understanding
Students will develop an advanced understanding of the interactions and coevolution among the biosphere, hydrosphere, and geosphere, with a particular focus on marine systems. They will gain knowledge of the major events in the evolution of life and mass extinctions in Earth’s history, as well as the origin and evolution of organic calcification and biomineralization processes. The course will cover the main stages in the evolution of bioconstructor communities during the Phanerozoic and the distribution of modern bioconstructions. They will also understand the role of abiotic (climatic, edaphic) and biotic factors in shaping marine biotopes and their sensitivity to past and ongoing climate change. They will acquire in-depth knowledge of photosynthesis and chemosynthesis, and their role in the evolution of life and in current food webs, as well as the relationships between ocean chemistry and biomineralization. Finally, they will study the major carbonate rocks, their primary constituents, and their classification systems.

D2: Applying knowledge and understanding
Students will be able to recognize, analyze, and describe benthic communities, assessing their spatial and temporal distribution and relating them to the evolution of marine environments. They will be able to apply actuopaleontological approaches, using modern benthic communities and their zonation as a key to interpreting paleoenvironments of the recent geological past. Furthermore, they will acquire the ability to evaluate chemical processes and their effects on biomineralization over geological time. Finally, they will be able to describe biogenic carbonate rocks and interpret their characteristics for the purpose of reconstructing the depositional paleoenvironment.

D3: Making judgements
Students will be able to identify appropriate relationships in space and time among the interactions of the geosphere, hydrosphere, and biosphere. Furthermore, they will be able to conduct robust interpretations of carbonate rocks and sediments of biogenic origin based on the definitions, principles, and classifications studied.

D4: Communication Skills
Students will be able to articulate the interactions between the geosphere, biosphere, and hydrosphere using appropriate language and to explain the meaning of the definitions, principles, and classifications.

D5: Learning Skills
Students will be able to apply the skills and concepts they have acquired to interpret real-world phenomena, both current and historical.

Coevolution of the geosphere, hydrosphere, and biosphere.
Understanding of the major events in the evolution of life on Earth, including mass extinctions.
Understanding of biogenic carbonate rocks and their classification.
The concept of bioconstruction, sediments, and benthos.
Carbonate factories.
Biotic and abiotic factors controlling the production and distribution of biogenic carbonate sediments.
Benthic zonation.
Biomineralization.
Geosciences for the interpretation and reconstruction of the ecological history of coastal environments, climate change, and ongoing global change.

Detailed program

Lectures, delivered didactic:
Major events in Earth’s history related to the development of life and mass extinctions and cronostratigraphic chart.
The emergence of organic calcification and biomineralization processes. Photosynthesis and chemosynthesis.
Ocean chemistry and biomineralization.
The evolution of bioconstructor assemblages in the Phanerozoic.
Current bioconstruction: structures, biological associations, controlling ecological factors, and distribution.
Diagnostic characteristics, significance, and distribution of the main benthic associations and associated sediments.
Biocenoses, communities, associations, and zonation of the benthos in modern seas as a key to interpreting environments of the recent past.
Chemical phenomena at the water-sediment interface.
Carbonate rocks: components and classification systems.

Laboratory, interactive didactic:
carbonate rocks and carbonate factories, classification, components, processes, and environments of formation. Identification of carbonate rock components in thin sections under an optical microscope.

Prerequisites

General Palaeontology, Micropaleontology, Fundamentals of carbonate rocks.

Teaching form

16 two-hours + 1 three-hour lectures, in person, Delivered didactics (35 hours, 5 cfu)
4 three-hours practical classes, in person, Interactive Teaching. Mandatory attendance for at least 2/3 of the total hours to access the exam. A brief report on the laboratory activities must be submitted before the final exam.

Textbook and teaching resource

The lectures and some suggested readings will be provided by the teacher.
Fundamentals of Geobiology, Knoll et al (Eds) ISBN 978-1-4051-8752-7. Some copies are available at the University library.
Microfacies of carbonate rocks : analysis, interpretation and application, Flügel E. (Aut) ISBN: 354022016X, 9783540220169

Semester

First semester

Assessment method

The assessment method consists of a written exam with open questions.
The written exam consists of:

1 mandatory question (see below) designed to assess knowledge of the main divisions of geological time;
10 open questions designed to assess understanding of the concepts explained during lectures and the ability to integrate the acquired knowledge, evaluate it critically, and express oneself appropriately.
A failing grade on the first question prevents from continuing to grade the exam and requires the student to retake the exam.

The final grade is based on the written exam score, in which each answer is assigned 0 to 3 points. A positive adjustment of 0 to 1 point is added to the written exam score as an evaluation of the laboratory activity report. If the mandatory attendance requirement of at least 2/3 of the laboratory hours is not met, students will not be allowed to take the exam.

Grades are expressed as n/30. The minimum passing grade is 18/30.

The final evaluation is on a scale of 30 and will be based on the following criteria:
D1 - Knowledge and comprehension
D2 - Ability to apply knowledge and understanding
D3 - Independent judgment
D4 - Communication skills
D5 - Learning ability

Grade < 18
D1: The student demonstrates fragmented theoretical knowledge.
D2: The student is unable to integrate knowledge into a comprehensive analysis of the case studies.
D3: The student processes information inaccurately and incompletely and does not analyze concepts critically.
D4: In the written exam, the student does not use appropriate language and communicates unclearly and ineffectively.
D5: The student does not demonstrate awareness of their own learning process and fails to make essential connections.

Grade 18–22
D1: The student demonstrates fairly comprehensive theoretical knowledge but with some inaccuracies.
D2: The student integrates this knowledge into the analysis of case studies but does so incompletely.
D3: The student is able to discuss concepts critically but at a basic level and with inaccuracies.
D4: In the written exam, the student uses appropriate language, albeit with some inaccuracies, and communicates fairly clearly.
D5: The student demonstrates a basic awareness of their own learning process and is able to make some essential connections.

Grade 23–27
D1: The student demonstrates comprehensive and in-depth theoretical knowledge.
D2: The student satisfactorily integrates this knowledge into the analysis of case studies.
D3: The student is able to discuss concepts critically and coherently, demonstrating good analysis of the information.
D4: In the written exam, the student demonstrates good command of language and communicates clearly and effectively.
D5: The student demonstrates good awareness of their own learning process and is able to highlight the connections between the various cases analyzed.

Grade 28–30
D1: The student demonstrates comprehensive, in-depth theoretical knowledge presented in a rigorous manner.
D2: The student demonstrates an advanced ability to integrate knowledge for the analysis of case studies and the interpretation of the analyzed data.
D3: The student is able to argue concepts critically and coherently, presenting information in a solid and articulate manner with a well-structured logical flow.
D4: In the written exam, the student demonstrates excellent command of language and communicates clearly and effectively.
D5: The student demonstrates an advanced awareness of their own learning process and effectively, coherently, and rigorously connects the various cases analyzed.