ICR Soc.Coop.a.r.l. Via, Scipione Bobbio, 15-80126 Napoli Tel. 081/6133238 Fax 06/62276683 E-mail icrmare@icrmare.it url: http://www.icrmare.it La Systems Biology nello studio degli effetti di xeno biotici in organismi marini per la valutazione dello stato di salute dell ambiente: applicazioni biotecnologiche per potenziali strategie di ripristino Prospezioni subacquee Direttore dell esecuzione Prof. Giulia Guerriero Referente del servizio Dr. Enrico Casola Revisione del 02/08/2013
Prospezioni subacquee Attività di campo Allo scopo di individuare la fauna bentonica idonea e più significativa ai fini dell 'indagine, con caratteristiche tipiche delle specie ampiamente diffuse nei siti e a cui sia possibile attribuire il ruolo di potenziali bioindicatori, sono state eseguite una serie di prospezioni subacquee da Operatori Tecnici Subacquei per la biologia, specializzati in attività di monitoraggio marino ed in prelievi subacquei di campioni biologici. Ogni operatore, oltre all attrezzatura subacquea, aveva in dotazione una lavagnetta per le annotazioni, una bussola, una macchina fotografica e una rollina metrica subacquea (foto 0). Foto 0 Le prospezioni sono state effettuate sui fondali all interno delle due aree di lavoro, tra Capo Miseno e Monte di Procida e nell'area antistante la ex zona industriale di Bagnoli. In particolare, le prospezioni subacquee effettuate nell immediato intorno delle stazioni utilizzate per il prelievo dei sedimenti e della sostanza organica, a causa delle caratteristiche dei fondi mobili, non ha permesso di identificare un epifauna (che vive sulla superficie del substrato) bentonica che consentisse di soddisfare le esigenze della ricerca. Per tale motivo si è ritenuto più opportuno spostare le indagini sui substrati duri adiacenti alle stazioni di
Sono state ispezionate 3 aree all interno delle quali sono stati effettuati rilievi subacquei, prendendo nota delle principali caratteristiche dei fondali, al fine di individuare le fisionomie bionomiche dominanti alle quali attribuire il ruolo di potenziali bioindicatori, attraverso una stima della superficie occupata dagli organismi bentonici. Per ciascuna area è stata, inoltre, raccolta una accurata documentazione fotografica. Nella tabella 1 sono riportati l identificativo delle singole stazioni di prospezione, la profondità del punto stesso, la data e l ora della prospezione subacquea e la tipologia di substrato. Risultati Capo Miseno stazioni data ora prof. (m) Substrato M1 (Capo Miseno) 02/07/13 10.00 7 roccia B1 (Bagnoli Pontile Sud) 02/07/13 11.30 10 artificiale B2 (Bagnoli Pontile Nord) 02/07/13 13.00 12 artificiale Tabella 1 Le prospezioni subacquee in questa zona sono state effettuate proprio in corrispondenza di Capo Miseno, ispezionando i fondali rocciosi posti ad ovest del capo. In quest area la parete rocciosa, che degrada dalla superficie fino ad una profondità di 7 metri, è caratterizzata dalla presenza della biocenosi delle Alghe Fotofile (AP), tipica formazione dei substrati duri del Piano Infralitorale. Le principali caratteristiche di tale piano sono la presenza e lo sviluppo della grande maggioranza delle alghe fotofile e delle praterie di Fanerogame marine, un notevole idrodinamismo, una considerevole penetrazione della luce che rende possibile una ricca vita vegetale e l immersione completa degli organismi che vi albergano. La biocenosi delle Alghe Fotofile comprende tutto il complesso di popolamenti algali che si sviluppa sui fondi duri del piano Infralitorale; le alghe dominanti danno il nome alle formazioni fitocenotiche: facies a Cystoseira, a Corallina, a Jania, ecc.. Tale biocenosi, presente su substrati rocciosi con buona illuminazione, di solito è limitata alla fascia
facies a Cystoseira, a Corallina, a Jania, ecc.. Tale biocenosi, presente su substrati rocciosi con buona illuminazione, di solito è limitata alla fascia superiore del piano infralitorale, ma in condizioni di eccezionale trasparenza dell'acqua può spingersi fino a 40 m di profondità (Pérès & Picard, 1964). In questo tratto di costa (Capo Miseno) il substrato roccioso è ricoperto prevalentemente da alghe appartenenti al genere Cystoseira (alga bruna - foto 1-2) che colonizzano i fondi duri del piano Infralitorale ben illuminati (dalla superficie fino a 3-4 metri di profondità). Foto 1 Cystoseira spp.
Foto 2 - Cystoseira spp. Altra alga bruna (Feoficee) che colonizza questi fondali è Dictyota dicotoma (foto 3), anch essa tipica di ambienti prevalentemente superficiali ai quali si fissa mediante rizoidi che terminano con un disco adesivo. Foto 3 - Dictyota dicotoma Tra le alghe verdi (Ulvoficee) domina Udotea petiolata (foto 4), che colonizza quella parte di substrato meno illuminata insediandosi o in spaccature della roccia o alla base di alghe frondose.
Foto 4 - Udotea petiolata Tra le Rodoficee (alghe rosse), le più numerose sono risultate Asparagopsis armata (foto 5), dotata di tallo cespuglioso ramificato nella parte superiore; Peyssonnelia squamaria (foto 6) e Mesophyllum expansum (foto 7), caratterizzate dalla presenza di un tallo impregnato di carbonato di calcio, che vivono prevalentemente in zone ombreggiate quali anfratti o spaccatture della roccia. Foto 5 - Asparagopsis armata
Foto 6 - Peyssonnelia squamaria Foto 7 - Mesophyllum expansum Le alghe contribuiscono ad aumentare la diversità spaziale dei biotopi dove sono presenti, il che, in termini ecologici, si traduce in un più elevato numero di nicchie trofiche e morfologiche disponibili per molti organismi marini di piccole e medie dimensioni; tra le alghe si rinvengono, strettamente associati, organismi sessili (Ascidiacei, Poriferi, Idroidi, Briozoi, Antozoi), natanti (Crostacei, Pesci) e sedentari (Molluschi, Policheti, Echinodermi).
In particolare gli organismi animali che maggiormente si ritrovano nell area indagata sono rappresentati da spugne (Poriferi) incrostanti quali Spirastrella cuntratrix (foto 8), che si insedia prevalentemente in ambienti poco illuminati sotto forma di placche ruvide aderenti al substrato e Hemimycale columella (foto 9), che si ritrova, invece, soprattutto in zone ben illuminate. Foto 8 - Spirastrella cuntratrix Foto 9 - Hemimycale columella
Tra i Molluschi, il gasteropode Hexaplex trunculus (foto 10) colonizza questi fondali dove è possibile rinvenire un cospicuo numero di individui. Può raggiungere dimensioni massime di 8 cm di lunghezza; si riproduce tra maggio e giugno quando più individui si radunano per deporre ammassi di uova racchiuse in nidamenti biancastri (foto 11). Foto 10 - Hexaplex trunculus Foto 11 uova di Hexaplex trunculus
Tra gi Echinodermi, gli organismi maggiormente rappresentati sono Echinaster sepositus (foto 12) e Paracentrotus lividus (foto 13). E. sepositus è una specie a movimenti lenti che si ciba prevalentemente di spugne e di vermi o di detriti in sospensione. Può raggiungere i 30 cm di diametro e si riproduce dalla primavera all autunno. Foto 12 Echinaster sepositus P. lividus, caratteristico di ambienti rocciosi ricoperti da alghe e tra i rizomi di Posidonia, è una specie poco amante della luce tanto da ricoprirsi durante il giorno di pezzi di alghe, conchiglie e detriti. E attivo di notte quando si sposta alla ricerca di alghe e Posidonia di cui si nutre. Spesso lo si ritrova in anfratti o in buche che il riccio stesso può scavare. Si riproduce tutto l anno, ma prevalentemente in estate.
Foto 13 Paracentrotus lividus Bagnoli Nella zona antistante la ex zona industriale di Bagnoli la scelta delle aree per effettuare le prospezioni subacquee è ricaduta sui pontili nord e sud dell ex Italsider, che venivano utilizzati per l approdo delle navi adibite al carico e scarico delle merci pesanti destinate alla lavorazione industriale. Pontile Nord e pontile Sud Il pontile Nord da qualche anno è stato riconvertito e ristrutturato ed è stato adibito a passeggiata panoramica. La struttura, che si protrae nel mare per almeno due terzi della sua lunghezza (circa 900 metri), è stata realizzata dalla società Bagnoli Futura nell'ambito del progetto di riqualificazione urbana dell'area dismessa dell'ex-italsider e inaugurata il 22 dicembre 2005. La denominazione Nord sta ad indicare l'ubicazione geografica del pontile, essendo il più settentrionale dei pontili ferroviari dell'ex-italsider. L'esposizione e la direzione del pontile sono invece ovest/sud-ovest. La prospezione subacquea in quest area è stata effettuata nella parte più esterna del pontile, lungo le pareti verticali esposte a nord ed a ovest, ad una profondità compresa tra la superficie e i 12 metri.
La prospezione subacquea del Pontile Sud è stata effettuata, invece, lungo i piloni in cemento più esterni che sorreggono il pontile, ad una profondità compresa tra la superficie e i 10 metri. La natura dei substrati artificiali di entrambi i pontili ha selezionato nel corso degli anni una flora ed una fauna abbastanza simili, con la creazione di un biotopo comune. Per questo motivo per entrambe le aree di indagine sarà di seguito effettuata un unica esposizione dei risultati. La parte superficiale dei pontili (sia nord che sud) è caratterizzata dalla presenza di numerosi organismi incrostanti (foto 14-15), tra cui predominano Alghe, Spugne (come la specie Crambe crambe foto 16) e Briozoi. Foto 14
Foto 15 Foto 15 Crambe crambe Gli organismi più comuni nella parte superficiale sono costituiti prevalentemente da mitili (Mytilus galloprovincialis foto 17), Molluschi bivalvi diffusi e molto frequenti nella zona di marea della costa rocciosa. Si fissano in gran numero mediante il bisso su qualsiasi tipologia di substrati artificiali come costruzioni portuali, gavitelli, ecc. La maturità sessuale viene raggiunta intorno ai 6 mesi e
la riproduzione può avvenire durante un pò tutti i periodi dell'anno. Le larve si trovano nel plancton fino all estate; una volta raggiunte le fattezze di una cozza adulta e le dimensioni di 500 micron, producono il bisso che permetterà loro di aderire al substrato duro. Foto 16 Mytilus galloprovincialis Altro Mollusco bivalve particolarmente abbondante sui fondali indagati è Arca noae (foto 17), caratteristico di ambienti rocciosi, detritici o ciottolosi. Presenta una conchiglia di forma sub quadrangolare, con valve uguali ma inequilaterali (asimettriche). E una specie che vive attaccata con il bisso a superfici rigide, dove spesso è completamente ricoperta dalla spugna Crambe crambe. Raggiungere dimensioni massime di 10 centimetri.
Foto 17 Arca noae Al di sotto dei 5 metri di profondità la parete del pontile nord è caratterizzata dalla presenza dell echinoderma Arbacia lixula (foto 18), tipico di fondali ricchi di alghe coralline dove vive dalla superficie fino a 40m. Il guscio raggiunge i 6 cm di diametro. E più attiva di notte quando si sposta verso la superficie alla ricerca di alghe incrostanti di cui si nutre. La riproduzione può avvenire durante tutto l anno. Viene comunemente denominato riccio maschio ; tale appellativo non ha nulla a che fare con il sesso reale della specie, ma si riferisce alla scarsa qualità delle sue uova rispetto a quelle del riccio comune (Paracentrotis lividus) dal quale si distingue per l intensa colorazione nera.
Foto 18 Arbacia lixula Sempre al di sotto dei 5 metri, la superficie è colonizzata da un elevato numero di esemplari di Sabella spallanzani (foto 19), Anellide Polichete comunemente denominato spirografo. Organismo vermiforme, costruisce un tubo chitinoso di forma cilindrica che può raggiungere una lunghezza di 30 cm. La corona dei tentacoli, che fuoriesce dalla parte anteriore del tubo, assume una colorazione estremamente variopinta e può raggiungere un diametro di 20-30 cm. E un organismo filtratore, cioè si nutre di particelle alimentari in sospensione nella colonna d acqua che cattura grazie alla corona tentacolare. Si riproduce da giugno ad ottobre.
Foto 19 - Sabella spallanzani Altro Sabellide osservato è Bispira volutacornis (foto 20), molto simile ma con densità decisamente più basse rispetto allo spirografo, dal quale si distingue sia per le dimensioni minori del tubo che della corona tentacolare. Foto 20 - Bispira volutacornis Caratteristica è, inoltre, la presenza in entrambe le aree di Molluschi Gasteropodi Nudibranchi quali Cratena peregrina (foto 21) e Flabellina affinis (foto 22). Entrambe le specie vivono su fondali rocciosi ricchi di Idroidi, di cui si
cibano e tra le cui colonie sono facili da rinvenire. Questi Nudibranchi sono immuni dalle cellule urticanti degli Idroidi che, anzi, utilizzano a propria difesa. Il periodo riproduttivo è identificabile tra marzo e settembre. foto 21 - Cratena peregrina foto 22 - Flabellina affinis Sui piloni del Pontile Sud sono stati, infine, identificati alcuni esemplari di Ascidiacei con prevalenza della specie Styela plicata (foto 23).
foto 22 - Styela plicata Conclusioni Sulla base delle osservazioni effettuate nelle tre aree di indagine, la scelta degli organismi sentinella che presentano caratteristiche tipiche dei bioindicatori e che sono ampiamente diffusi nell'ambiente costiero dell area di indagine, potrebbe ricadere sulle seguenti specie: Capo Miseno: o Mollusco Gasteropode Hexaplex trunculus o Echinoderma (Asteroide) Echinaster sepositus o Echinoderma (Echinoide) Paracentrotus lividus Bagnoli (Pontile Nord e Pontile Sud) o Mollusco Bivalve Mytilus galloprovincialis o Mollusco Bivalve Arca noae o Echinoderma (Echinoide) Arbacia lixula