RELAZIONE FINALE LICEO SCIENTIFICO FILIPPO SILVESTRI PORTICI (NA) A.S.2016/2017 INPUT

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1 RELAZIONE FINALE LICEO SCIENTIFICO FILIPPO SILVESTRI PORTICI (NA) A.S.2016/2017 INPUT INTEGRATIVE PELAGIC ECOSYSTEM RESPONSES TO NUTRIENTS FERTILIZATION AND MICROPLASTICS ADDITION De Simone Dalila Giordano Ilaria Urbano Francesca 01/03/2017 1

2 INDICE INTRODUZIONE GENERALE L ESPERIMENTO INPUT I RISULTATI PRELIMINARI RIFLESSIONI PERSONALI 2

3 INTRODUZIONE GENERALE INPUT è un esperimento svoltosi nel golfo di Napoli dal 3 al 24 giugno Esso ha consentito il campionamento di masse d acqua al fine di studiare il funzionamento pelagico durante un bloom algale e gli effetti della presenza delle microplastiche (MPs) sul sistema in tale periodo. La Stazione Zoologica Anton Dohrn ha disposto, con il supporto della capitaneria, sei mesocosmi a circa 400m dalla costa, ossia una sorta di grandi laboratori sommersi di oltre quindici metri di profondità e due di diametro. Esso è considerato un esperimento unico nel suo genere, dato che ha permesso di analizzare l ecosistema e una parte dei suoi microrganismi, le alghe e il plancton, in condizioni ambientali realistiche e di comprendere l impatto sulla fauna marina dei materiali plastici, i quali, a causa del notevole inquinamento delle nostre acque, finiscono ogni giorno sulla nostra tavola. 3

4 L ESPERIMENTO INPUT Per la realizzazione di tale progetto sono stati utilizzati sei mesocosmi, tre dei quali per il monitoraggio del bloom algale e i restanti tre per valutare l influenza delle microplastiche sull ecosistema. In particolare, nei primi il bloom algale era indotto grazie all aggiunta di nutrienti (nitrati, fosfati e silicati) indispensabili per lo sviluppo delle alghe alla base della catena alimentare del plancton; nei secondi, invece, ai nutrienti erano addizionate le microplastiche (polistirene, il polietilene, polipropilene) di diverse forme, densità e colori al fine di essere facilmente distinguibili. Conclusa la prima fase dell esperimento, ossia l a n c o r a g g i o d e l l e strutture, si è proceduto c o n l a p r i m a immissione delle sostanze enunciate precedentemente (la seconda aggiunta è avvenuta dopo una settimana). Nei giorni a seguire, le acque sono state campionate quotidianamente per essere analizzate. In particolare, l acqua veniva prelevata da tre diverse profondità in c u i e r a n o d i v i s i i 4

5 mesocosmi, al fine di poter avere una visione completa dell intero sistema: all aumentare della profondità, infatti, aumentava anche la concentrazione dei materiali. Inoltre, alla base dei mesocosmi, vi era un recipiente per raccogliere il materiale di deposizione, sostituito ogni due giorni. Ed è proprio nell analisi dei campioni che siamo intervenuti noi studenti, divisi in gruppi. Il nostro ruolo è consistito nel filtrare l acqua attraverso due diversi sistemi: il primo era finalizzato all analisi dei pigmenti (clorofilla) che davano indicazione sul gruppo di alghe presenti e il loro stato fisiologico, il secondo allo studio delle ficobiliproteine. 5

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7 Una parte dell acqua, invece, era posta in provette e inserita in un apparecchio per misurare il livello di fluorescenza delle alghe. Purtroppo, però, non tutto è andato come previsto, in quanto, dopo sei giorni dall inserimento dei nutrienti, due mesocosmi del gruppo con soli nutrienti sono andati persi, a causa del forte maltempo verificatosi la notte stessa. Da quel momento in avanti, per quel gruppo, l acqua è stata più volte campionata dal mesocosmo rimasto. 7

8 CONSIDERAZIONI PRELIMINARI Dai primi risultati ottenuti non è possibile giungere a conclusioni precise in risposta ai due principali scopi di questo progetto, cioè lo studio dell ecosistema marino durante un Bloom algale e gli effetti delle mircoplastiche sullo stesso sistema. Nonostante questo, però, è possibile analizzare le condizioni in cui è avvenuto l esperimento, in particolare in riferimento alla situazione climatologica del golfo e la sua situazione oceanografica. Dal punto di vista climatico, la situazione è stata instabile, dati i forti venti verificatisi in più giorni; nonostante questo, però, le temperature sono state abbastanza costanti, ad eccezione del periodo tra T7 e T8, in cui si è avuto un picco verso l alto. 8

9 Anche la situazione delle acque è stata piuttosto instabile in quanto influenzata dalle forti correnti durante i giorni di maltempo. Nonostante questo sono stati evidenti gli sviluppi avuti all interno dei mesocosmi. 9

10 Questo grafico mostra infatti gli aumenti delle concentrazioni cellulari nel tempo da T1 a T11 e la variazione delle abbondanze relative ai gruppi fitoplanctonici. In particolare le comunità a piccoli flagellati (dal nome del prolungamento caratteristico di questa specie detto appunto flagello ) sono diventate comunità a diatomee (la specie di alghe più numerosa nell ambiente marino). Come si puo vedere, quindi, le comunità di plancton si sono talmente sviluppate da cambiare addirittura le specie dominanti. Negli stati finali, infatti, predominano solo le bacillarioficee e le dinoficee dello strato superficiale e solo le bacillarioficee e i flagellati nello stato intermedio e profondo M1-T1 M1-T6 M1-T M1-T1 M1-T6 M1-T M1-T1 M1-T6 M1-T11 In conclusione aspetteremo con ansia il proseguimento degli studi e i risultati che ne deriveranno. 10

11 RIFLESSIONI PERSONALI L intero esperimento ha rappresentato una grande occasione per maturare e renderci conto di tutto il lavoro che comporta la realizzazione di una ricerca scientifica. Secondo noi, l aspetto migliore di esso è stato l aver potuto contribuire concretamente, nel nostro piccolo, ad un progetto così importante. Abbiamo avuto, infatti, l opportunità di testare a livello pratico ciò che fino a quel momento avevamo solo ed unicamente studiato sui libri. Siamo stati sempre coinvolti e messi al corrente degli sviluppi del lavoro, nonostante non fossimo professionisti e ci trovassimo in un ambiente estraneo con macchinari mai visti prima; ed è per questo, che ogni qual volta lo chiedevamo o ce ne era bisogno, tutti si mostravano disponibili a darci spiegazioni, primi tra tutti il professore Christophe Brunet e Vincenzo Manna, coordinatori del progetto. È importante anche sottolineare che il lavoro di gruppo ha reso possibile un ambiente favorevole alla collaborazione. Ringraziamo dunque tutti coloro con cui abbiamo collaborato, alunni e professori, e la Stazione Zoologica Anton Dohrn che ci ha dato questa emozionante possibilità. 11