Un. Ambito disciplinare a/1 (Caratterizzante / Ambito geologicopaleontologico)

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1 Principali informazioni A.A sull insegnamento Titolo insegnamento Bioindicatori paleoambientali e stratigrafici Corso di studio Scienze Geologiche e Geofisiche (Laurea Magistrale) Crediti formativi 6 Denominazione inglese Paleoenvironmental and stratigraphic biological proxies Frequenza Fortemente consigliata Lingua di erogazione Italiano Docente responsabile Nome e Cognome Indirizzo mail e telefono Patrizia Maiorano patrizia.maiorano@uniba.it Luogo ed orario ricevimento Studio personale sito al Lunedi h II p. Palazzo di Scienze Venerdì h della Terra-Campus anche previo appuntamento per e mail Un. Dettaglio crediti formativi Attività formativa/ Ambito disciplinare a/1 (Caratterizzante / Ambito geologicopaleontologico) SSD Crediti GEO/01 6 Modalità di erogazione Periodo di erogazione Anno di corso Modalità di erogazione I semestre II Lezioni frontali, esercitazioni in aula e in campo Organizzazione della didattica Lezioni esercitazioni: frontali: Ore totali Ore di corso-didattica assistita Ore di studio individuale Crediti 4 2 Calendario Inizio attività didattiche 24 settembre 2018 Fine attività didattiche 21 dicembre 2018 Syllabus Prerequisiti Propedeuticità obbligatorie Conoscenze di base su: a) sistematica degli invertebrati ai fini del riconoscimento dei fossili nei campioni di roccia; b) processi generali di fossilizzazione; c) distribuzione degli organismi nel tempo geologico Nessuna

2 Risultati di apprendimento previsti (declinare rispetto ai Descrittori di Dublino) (si raccomanda che siano coerenti con i risultati di apprendimento del CdS, riportati nei quadri A4a, A4b e A4c della SUA, compreso i risultati di apprendimento trasversali) Conoscenza e capacità di comprensione Approfondire la comprensione dei principi fondamentali necessari all utilizzo del contenuto fossilifero per la descrizione e interpretazione delle condizioni ambientali di formazione dei sedimenti e delle loro peculiarità stratigrafiche, nello spazio e nel tempo. Sviluppare padronanza nell utilizzo degli strumenti e delle metodiche specialistiche più adeguate per ottenere una esaustiva ricostruzione degli ambienti attraverso i fossili, per individuare ed interpretare stress ambientali e rapidi cambiamenti in ambienti sensibili, per utilizzare i fossili come indicatori stratigrafici in contesti geologici che richiedono osservazioni ad alta risoluzione temporale. Queste conoscenze verranno acquisite mediante lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Sviluppare l attitudine ad effettuare, partendo dalla osservazione e descrizione del contenuto fossilifero, l identificazione dei paleoambienti in diversi contesti deposizionali e il riconoscimento degli eventi paleobiologici e geologici registrati nelle successioni sedimentarie. Essere in grado di identificare le principali cause della presenza di caratteristici contenuti fossiliferi nei sedimenti, mediante l individuazione delle metodologie più idonee e un adeguato trattamento statistico di dati numerici. Acquisire la capacità di descrivere sul campo le successioni sedimentarie e il relativo contenuto fossilifero, utilizzando i metodi classificativi e descrittivi trattati in aula, ai fini di una corretta interpretazione dei processi genetici. Queste conoscenze verranno acquisite principalmente attraverso esercitazioni in aula e sul campo. Autonomia di giudizio Sviluppare la capacità di selezionare e utilizzare le metodiche più adeguate nella risoluzione di problemi inerenti l interpretazione dei paleoambienti e dei bioeventi nelle successioni sedimentarie, valutando i limiti di precisione e di affidabilità dei metodi applicati. Conseguire la capacità di utilizzare autonomamente le competenze paleontologiche acquisite per contribuire alla risoluzione di problematiche multidisciplinari. Questo risultato potrà essere acquisito attraverso la risoluzione di esercizi e di quesiti scientifici durante le esercitazioni in aula e sul campo. Abilità comunicative Conseguire il potenziamento della capacità di esporre con chiarezza e con un adeguato linguaggio tecnico-scientifico i concetti acquisiti, le metodologie adottate nella risoluzione di casi studio e i risultati conseguiti nella elaborazione e interpretazione dei dati analizzati. Questo risultato potrà essere raggiunto attraverso la partecipazione alla discussione dei casi di studio affrontati durante le esercitazioni in aula e sul campo. Capacità di apprendimento Sviluppare l attitudine ad elaborare un efficace e corretto

3 metodo di apprendimento personale, basato su idonei metodi di osservazione e classificativi, tecniche di indagine e analisi quantitative e trattamento dei dati. Capacità di cogliere in autonomia le connessioni tra i concetti fondamentali dell insegnamento e quelli di altre materie del corso di studio. Questo obiettivo potrà essere raggiunto sollecitando lo studente, durante le lezioni frontali e le esercitazioni, ad individuare precisi quesiti scientifici e ad utilizzare i contenuti di altre materie per migliorare l interpretazione dei dati. Programma Contenuti di insegnamento LEZIONI FRONTALI Il corso consiste di 6 CFU di cui 4 di lezioni frontali e 2 di esercitazioni I) Il concetto di Bioindicatore ambientale, gli organismi come indicatori delle condizioni ambientali nello spazio e nel tempo. Biomonitoraggio e indici standardizzati per studiare la qualità dell ambiente; un esempio: l Indice Biotico Esteso. II) Elementi di paleoecologia. Relazioni tra parametri ambientali chimico-fisici e organismi: temperatura, salinità, nutrienti (ciclo dei nutrienti), ossigeno, profondità, substrato, turbolenza e correnti, circolazione globale e locale. III) Struttura e Dinamica delle popolazioni. R-selezione, K- selezione. Composizione e struttura delle (Paleo)Comunità. Indici di diversità. Trofismo e strutture trofiche. Produttività primaria, macronutrienti, micronutrienti, elementi in traccia. IV) La tafonomia nelle ricostruzioni paleoambientali Processi tafonomici e caratteristiche di preservazione dei fossili in relazione agli ambienti di vita e di fossilizzazione. Modelli e classificazioni delle associazioni fossili. La tafofacies: definizione, significato, relazioni con processi biostratinomici e diagenesi; studio di diversi casi di letteratura per la comprensione degli ambienti sedimentari. V) Ambienti di transizione e principali caratteristiche del dominio paralico VI) Alcuni organismi utili nelle ricostruzioni ambientalipaleoambientali Foraminiferi: cartteristiche principali e principali applicazioni per il riconoscimento di stress ambientali in ambienti lagunari e marini, per ricostruzioni ambientali a breve e lungo termine Coccolitoforidi: cenni di biologia, ecologia, biogeografia e paleobiogeografia, relazioni con i nutrienti e con la luce, con il clima e con la circolazione oceanica. Loro utilizzo per la determinazione delle paleotemperature. VII) I fossili e la stratigrafia ad alta risoluzione temporale per accurate ricostruzioni paleoambientali

4 Eventi biostratigrafici, loro significato e utilità nella correlazione: FO, LO, FCO. LCO, FAD, LAD. Eventi omotassici, sincroni, diacroni. Fossili guida. Schemi biozonali, correlazione biostratigrafica. Precisione e affidabilità del metodo biostratigrafico, fattori che limitano le biocorrelazioni. Risoluzione biostratigrafica. Biostratigrafia integrata. Biocronologia. Analisi qualitative e quantitative. Riconoscimento dei vari tipi di eventi biostratigrafici, del rimaneggiamento, delle lacune sedimentarie; ricostruzione delle curve dei tassi di sedimentazione, stima dei tassi di sedimentazione, taratura degli eventi biostratigrafici con altri metodi stratigrafici. VIII) Oceani, clima e organismi. Il clima e le sue componenti esterne e interne, processi di feedback, BLAG hypothesis, forzanti astronomiche, attività solare. Time series analysis. Principali proxies paleoclimatici e paleoceanografici: carote di ghiaccio, variazioni climatiche millenarie, heinrich event: possibilità di riconoscimento in Atlantico e Mediterraneo, effetti sulla circolazione termoalina. Dendroclimatologia, pollini. Esempi di correlazione tra segnali marini e continentali. Principali variazioni climatiche nel Fanerozoico. Terminazioni, ciclicità delle fluttuazioni climatiche. ESERCITAZIONI IN AULA I) Stime di diversità e analisi cluster su dati quantitativi di associazioni a molluschi e a foraminiferi bentonici per indicazioni paleoambientali con utilizzo del Programma PAST. Esempi dal Golfo di Taranto, da successioni bradaniche e dal mare Adriatico. Riconoscimento di province biogeografiche per associazioni a foraminiferi planctonici. Esempi da sedimenti atlantici. II) Riconoscimento in aula dei processi tafonomici su campioni di rocce, ipotesi di ricostruzione dei processi episodici e di background e utilizzo degli schemi classificativi delle concentrazioni fossili. III) Esercizi di biostratigrafia integrata in aula; calcolo dei tassi di sedimentazione, riconoscimento di lacune, correlazione di successioni. IV) Esercizi sulla trattazione numerica dei dati quantitativi: Analisi dei componenti principali, analisi spettrale di dati numerici di letteratura. ESERCITAZIONI SUL CAMPO L attività pratica sarà finalizzata principalmente ad applicare, su successioni affioranti, i metodi classificativi e descrittivi trattati in aula per la definizione e interpretazione delle Tafofacies. Gli studenti, suddivisi in gruppi di lavoro, saranno invitati ad osservare e descrivere il contenuto fossilifero presente nelle successioni sedimentarie, lo stato di conservazione degli scheletri, la loro disposizione nello spazio, le geometrie delle concentrazioni. Attraverso l utilizzo di schemi classificativi

5 Testi di riferimento esposti in aula, si arriverà alla identificazione delle tafofacies e dei processi genetici che ne hanno determinato le caratteristiche. Il confronto tra le diverse tafofacies, in porzioni diverse della successione affiorante, sarà utile per apprezzare il modificarsi del contenuto fossilifero in relazione ai cambiamenti dell ambiente nel tempo e il suo utilizzo per le ricostruzioni paleoambientali. Brenchley P.J. and Harper D.A.T. Palaeoecology: Ecosystems, environments and Evolution. Chapman & Hall. Per gli argomenti di paleoecologia e tafonomia. Coccioni R Benthic Foraminifera as Bioindicators of heavy metal pollution: a case study from the Goro Lagoon (Italy). In Martin R.E. (Ed) Environmental Micropaleontology, The Application of microfossils to environmental Geology. Vol. 15 Topics in Geobiology, Series Editors: Landman and Jones. pp Per caso studio su foraminiferi e variazioni antropogeniche. Raffi S. & Serpagli E. Introduzione alla Paleontologia. UTET. Per argomenti di tafonomia, biostratigrafia e paleoecologia. Ruddimann W.F Earth s Climate, Past and Future. Second Edition. Freeman and Company, New York. Per argomenti su clima e paleoclima. Note ai testi di riferimento Metodi didattici Van der Zwaan G.J Variation in Natural vs Anthropogenic Eutrophication of Shelf Areas in Front of Major Rivers. In Martin R.E. (Ed) Environmental Micropaleontology, The Application of microfossils to environmental Geology. Vol. 15 Topics in Geobiology, Series Editors: Landman and Jones. Pp Per caso studio su foraminiferi e variazioni antropogeniche I testi consigliati dovranno essere integrati da file pdf forniti dal docente che verranno messi a disposizione dello studente utilizzando la piattaforma e-learning. Lezioni frontali supportate da presentazioni PPT; esercitazioni in aula; esercitazioni in aula didattica per utilizzo di specifici software; attività pratica sul campo. In particolare si proporranno: casi studio, risoluzione di esercizi e trattamento statistico di dati numerici per risoluzione di problemi scientifici posti dal docente; osservazione di campioni di roccia e residui di lavato per identificazione/classificazione del contenuto fossilifero e per la sua interpretazione nella risoluzione di problemi specifici di interesse paleoambientale e stratigrafico; osservazione diretta sul campo di successioni sedimentarie e del loro contenuto fossilifero utilizzando i metodi classificativi e descrittivi trattati in aula; Durante le attività pratiche gli studenti lavoreranno sia individualmente che in gruppi di lavoro. Saranno previsti momenti di confronto tra i diversi gruppi di lavoro e tra studenti e docente per discutere dei metodi utilizzati e dei risultati conseguiti, in modo da favorire anche lo sviluppo di capacità critiche e di autovalutazione.

6 Metodi di valutazione (indicare almeno la tipologia scritto, orale, altro) La valutazione si avvarrà di: prove in itinere finalizzate a verificare il possesso dei prerequisiti, la qualità dell apprendimento e il progredire di competenze e autonomia; prova orale per verificare il raggiungimento degli obiettivi definiti. Lo studente sarà valutato sulla base di: test periodici relativi agli argomenti affrontati; osservazioni relative all apporto personale nel corso di esercitazioni in aula e sul campo e nei momenti di confronto e interazione all interno di gruppi di lavoro, nella scelta delle metodologie da adottare per la risoluzione di problemi specifici e nella interpretazione dei risultati conseguiti; esame orale finalizzato alla verifica delle conoscenze degli argomenti trattati, delle competenze acquisite, della chiarezza espositiva, nonché della capacità dello studente di mettere in connessione le specifiche competenze paleontologiche con quelle di altre materie per la soluzione di problematiche multidisciplinari. Criteri di valutazione (per ogni risultato di apprendimento atteso su indicato, descrivere cosa ci si aspetta che lo studente conosca o sia in grado di fare) Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente dovrà mostrare di conoscere approfonditamente i principi fondamentali necessari all utilizzo del contenuto fossilifero per ricostruzioni paleoambientali e stratigrafiche. Lo studente dovrà dimostrare di conoscere gli strumenti di indagine più adeguati per lo studio dei paleoambienti e degli eventi paleobiologici e geologici registrati nelle rocce sedimentarie. La padronanza dei concetti fondamentali è un requisito fondamentale per il superamento dell esame. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per effettuare l interpretazione degli ambienti sedimentari attraverso i fossili e per riconoscere i segnali stratigrafici e paleoambientali registrati nei sedimenti. Dovrà mostrare competenza nell utilizzo dei principali metodi per l acquisizione dei dati paleontologici e la trattazione numerica degli stessi ai fini di una corretta interpretazione del contenuto fossilifero. La dimostrazione da parte dello studente di aver acquisito le competenze necessarie nell impostare una corretta fase di raccolta dati e l utilizzo dei dati raccolti per arrivare ad una ricostruzione paleoambientale o biostratigrafica, sarà un requisito necessario per il superamento dell esame. Autonomia di giudizio Lo studente dovrà essere in grado, partendo dal contenuto macro- e microfossilifero delle rocce, di fornire una interpretazione motivata dei processi genetici inerenti il riconoscimento dei segnali ambientali e stratigrafici registrati nelle rocce. Dovrà dimostrare di essere in grado di selezionare il metodo di indagine più adeguato per la risoluzione di un problema scientifico. Dovrà inoltre dimostrare la capacità di

7 utilizzare il contenuto fossilifero delle rocce per contribuire alla risoluzione di problematiche multidisciplinari. Il possesso di questi requisiti concorrerà ad una più che positiva valutazione dell esame finale. Abilità comunicative Lo studente, all interno di diversi contesti (lezioni, esercitazioni, verifiche, gruppi di lavoro, prova finale), deve mostrare di essere in grado di esporre con chiarezza e con l utilizzo della terminologia tecnico-scientifica, i concetti acquisiti, di argomentare la scelta delle metodologie adottate e di presentare i risultati dei casi studio trattati. Il possesso di questi requisiti sarà indispensabile per una positiva valutazione dell esame finale. Capacità di apprendimento A partire dai contenuti trasmessi durante il corso, lo studente deve mostrare di aver acquisito capacità critiche atte a farlo progredire nella conoscenza autonoma, nella soluzione di problemi paleontologici complessi e nella capacità di cogliere e creare connessioni con le altre discipline di studio. Il possesso di questi requisiti concorrerà ad una più che positiva valutazione dell esame finale. Altro