Posidonia oceanicaPosidonia oceanicaLa sentinella del MediterraneoLa sentinella del Mediterraneo

Alla scoperta di questa piantaLa biodiversità della prateria

di Posidonia

Eplorazioni didattiche: costruiamo un diorama marino

Distribuzione del genere Distribuzione del genere PosidoniaPosidonia

Idrosfera ed ambiente Idrosfera ed ambiente marinomarino• Il globo terrestre ha una superficie di circa 510 Il globo terrestre ha una superficie di circa 510

milioni di kmq di cui 361 ricoperti da mari ed milioni di kmq di cui 361 ricoperti da mari ed oceani che contengono il 97% dell’acqua oceani che contengono il 97% dell’acqua disponibile sulla Terradisponibile sulla Terra

• Le acque marine sono sistemi fortemente Le acque marine sono sistemi fortemente tamponati per la loro composizione e per la tamponati per la loro composizione e per la costanza chimica e termica dovuta alla enorme costanza chimica e termica dovuta alla enorme massa degli oceani stessimassa degli oceani stessi

Proprietà dell’acqua di mareProprietà dell’acqua di mare

• TemperaturaTemperatura: nel Mediterraneo non scende al di sotto : nel Mediterraneo non scende al di sotto dei 13°C valore che nell’Atlantico si ritrova a 320 mt dei 13°C valore che nell’Atlantico si ritrova a 320 mt di profondità(soglia di Gibilterra).Termoclino(strato di di profondità(soglia di Gibilterra).Termoclino(strato di separazione fra le acque più superficiali(più variabili) separazione fra le acque più superficiali(più variabili) e le più profonde (meno variabili)e le più profonde (meno variabili)

• SalinitàSalinità:la quantità in Sali espressa in grammi per :la quantità in Sali espressa in grammi per chilo di acqua di mare.Media il 35 x mille, nel chilo di acqua di mare.Media il 35 x mille, nel Mediteranneo il 37x mille nel mar Rosso il 40 x mille, Mediteranneo il 37x mille nel mar Rosso il 40 x mille, qualche unità nel Mar Baltico. Ioni salini qualche unità nel Mar Baltico. Ioni salini presenti:sodio, potassio, calcio, magnesio, cloro, zolfo presenti:sodio, potassio, calcio, magnesio, cloro, zolfo

• NutrientiNutrienti:azoto,fosforo,silicio:azoto,fosforo,silicio

Il mare come ecosistemaIl mare come ecosistema

• Definiamo ecosistema un elemento Definiamo ecosistema un elemento distinto del paesaggio e della biosfera distinto del paesaggio e della biosfera risultante dell’interazione in un dato risultante dell’interazione in un dato ambiente delle componenti biotiche e ambiente delle componenti biotiche e abioticheabiotiche

• Categorie biotiche: autotrofi ed Categorie biotiche: autotrofi ed eterotrofieterotrofi

• Biotopo:ambiente fisico della biocenosiBiotopo:ambiente fisico della biocenosi

Ecosistema mareEcosistema mare

Categorie biotiche marine

plancton necton benthos

Ecosistema mareEcosistema mare

Gruppi trofici

produttori

filtratori

detritivori

limivori

erbivori

onnivori

carnivori

parassiti

Ecosistema mareEcosistema mare

Organismimarini

batteri alghe piante animali

Piante superiori marinePiante superiori marine

REGNO : PIANTEREGNO : PIANTE

DIVISIONE: SPERMATOFITEDIVISIONE: SPERMATOFITE

SOTTODIVISIONE:ANGIOSPERMESOTTODIVISIONE:ANGIOSPERME

CLASSE: MONOCOTILEDONICLASSE: MONOCOTILEDONI

Fanerogame marineFanerogame marine

• Le piante acquatiche sono Monocotiledoni Le piante acquatiche sono Monocotiledoni cioè senza struttura secondaria del fusto e cioè senza struttura secondaria del fusto e delle radici, il che favorisce velocità di crescita delle radici, il che favorisce velocità di crescita ma ostacola l’ispessimento ed il sostegnoma ostacola l’ispessimento ed il sostegno

• La velocità di crescita favorisce la diffusione La velocità di crescita favorisce la diffusione ed il successo delle Fanerogame marine nella ed il successo delle Fanerogame marine nella competizione con le Alghe ma questa alta competizione con le Alghe ma questa alta differenziazione le rende sensibili all’azione differenziazione le rende sensibili all’azione antropica e non permette un rapido antropica e non permette un rapido adattamento alle modificazioni dei parametri adattamento alle modificazioni dei parametri ambientaliambientali

Fanerogame marineFanerogame marine

• Cymodocea nodosaCymodocea nodosa

• Zostera marinaZostera marina

• Zostera noltiZostera nolti

• Posidonia oceanicaPosidonia oceanica

Le più comuni nel Mar Mediterraneo sono:

• Posidonia oceanica, che vive in mari limpidi, fino alla profondità di 45 – 50 metri.

• Cymodocea nodosa, comune nell’Alto Adriatico in acque più torbide, fino a 6 – 8 metri di profondità.

• Zostera marina, specie caratteristica delle zone con apporti di acque dolci quali lagune e foci fluviali.

Cos’è la Posidonia?Cos’è la Posidonia?

La Posidonia (Posidonia oceanica) appartiene al gruppo delle fanerogame marine, il quale comprende diverse specie divere e proprie piante che si sonoadattate a vivere nelle acque deimari e nelle lagune costiere,preferibilmente su fondali disabbia o fango (non è raroIncontrarla anche su detritogrossolano o roccia).

Qual è la suaQual è la sua struttura?struttura?

A differenza delle alghe, la Posidonia, essendo una vera e propria pianta, è suddivisa in:

Radici

Fusto (Rizoma)

Foglie

Fiori

Frutti

Tassonomia di Posidonia Tassonomia di Posidonia oceanicaoceanica

• Regno: Regno: PiantePiante

• Divisione :Divisione :SpermatofiteSpermatofite

• Sottodivisione:Sottodivisione:AngiospermeAngiosperme

• Classe :Classe :MonocotiledoniMonocotiledoni

• Sottoclasse: Sottoclasse: ElobieElobie

• Ordine: Ordine: PotamogetonaliPotamogetonali

• Famiglia:Famiglia:PosidoniaceePosidoniacee

• Genere:Genere:PosidoniaPosidonia

• Specie: Specie: Posidonia oceanicaPosidonia oceanica

FioriFiori

La foglia è un organo delle piante specializzato per la fotosintesi. Per questo scopo,una foglia è normalmente piatta e sottile,per poter così esporre i cloroplasti, contenutinelle cellule del parenchima fotosintetico,alla luce del Sole e far sì che la luce penetricompletamente nei tessuti.

Le foglie sono inoltre gli organi in cui, nellamaggior parte delle piante, hanno luogo larespirazione, la traspirazione ed ilgocciolamento (fuoriuscita d'acqua perpermettere la traspirazione quando lecondizioni atmosferiche sono sfavorevoli).

Foglie

FoglieFoglie

FruttiFrutti

Organismi appartenenti alla rete Organismi appartenenti alla rete trofica dell’ecosistema posidoniatrofica dell’ecosistema posidonia

• Epifiti: Organismi che si fissano sulle Epifiti: Organismi che si fissano sulle foglie e sui rizomi di foglie e sui rizomi di P. oceanica,P. oceanica, usandola come supportousandola come supporto

Organismi appartenenti alla rete Organismi appartenenti alla rete trofica dell ‘ecosistema posidoniatrofica dell ‘ecosistema posidonia

Comunità animale

Spugne

Idrozoi

Briozoi

Crostacei

Molluschi

Pesci

Organismi appartenenti alla rete Organismi appartenenti alla rete trofica dell’ecosistema posidoniatrofica dell’ecosistema posidonia

• Fauna residente:organismi che si trovano Fauna residente:organismi che si trovano stabilmente nelle prateriestabilmente nelle praterie

• Fauna migratoria: organismi che utilizzano Fauna migratoria: organismi che utilizzano le praterie come “abitazione”, fonte di le praterie come “abitazione”, fonte di cibo, riparo da predatori o luogo di cibo, riparo da predatori o luogo di riproduzione e deposizione delle uovariproduzione e deposizione delle uova

Fauna associata alle praterieFauna associata alle praterie

Organismi:Organismi:

• Sessili (fissi al substrato: foglie, rizomi, Sessili (fissi al substrato: foglie, rizomi, sedimento)sedimento)

• Vagili: si spostano in continuazione Vagili: si spostano in continuazione all’interno della prateria o nella colonna all’interno della prateria o nella colonna d’acquad’acqua

• Infauna: vivono all’interno delle “matte”Infauna: vivono all’interno delle “matte”

Importanza del posidoneto

Produzione di biomassaCirca 20t/ha/anno

Difesa delle coste

Fissazione del fondale marino incoerente

Produzione di O2

14 l/mq/anno

La prateria di Posidonia produce dalle 15 alle 30 tonnellate di biomassaanimale per ettaro. Il 30% di tale massa è utilizzato biologicamente daecosistemi limitrofi mentre la maggior parte si trasferisce in profondità. Lamassa si compone di oltre 350 specie animali diverse, cui si associanocomponenti algali e microrganismi vari.

Produzione di Biomassa

Radici e rizomi della prateria di Posidonia contribuiscono in maniera essenzialeal consolidamento di vastifondali marini che per laloro costituzione sabbiosao melmosa risultanonaturalmente incoerenti.L’accrescimento in sensoVerticale delle matte portanel lungo tempo algraduale sollevamento delfondale, talora conformazione di vere eproprie barriere interpostetra la riva e il mare aperto.

Fissazione del fondale marinoincoerente

Sviluppo e crescita della Sviluppo e crescita della PosidoniaPosidonia

Orizzontale(plagiotropo)

Verticale(ortotropo)

Velocità di 7 cm annui

Quando lo spaziocomincia ad essere

limitato orizzontalmente

innalzamento del fondo originando una struttura “a terrazza”(in francese “matte”), che può raggiungere i 6 metri di altezza.

Il primo meccanismo di difesa delle coste è costituito dal forte freno alleonde ed alle correnti, portato dalla superficie fogliare del posidonieto: si calcolache le onde vengano frenate del 30-40% della loro energia e le correntifino al 60-70%.

Il secondo meccanismo di protezione consiste nella stratificazione, poco sopra la battigia, di grandi quantità di foglie che offrono una valida difesa contro le onde.

Difesa delle coste

Provincia DiProvincia DiCosenzaCosenza

Provincia DiProvincia DiCosenzaCosenza

Isola di DinoSud e Nord

Isola di DinoSud e Nord

San NicolaArcella

San NicolaArcella

Isola di CirellaIsola di CirellaBelvedere Marittimo

(Capo Tirone)Belvedere Marittimo

(Capo Tirone)

CariatiCariati San GiacomoSan Giacomo

Regressione delle praterie di Regressione delle praterie di Posidonia oceanicaPosidonia oceanica

A partire dagli anni 50, molti studi hanno A partire dagli anni 50, molti studi hanno evidenziato una progressiva diminuzione evidenziato una progressiva diminuzione dell’estensione delle praterie di Posidonia dell’estensione delle praterie di Posidonia nel Mediterraneo, le cause sono molteplici nel Mediterraneo, le cause sono molteplici compreso un disadattamento progressivo compreso un disadattamento progressivo all’ambiente Mediterraneo che porta ad all’ambiente Mediterraneo che porta ad una rarefazione naturale come è stato una rarefazione naturale come è stato verificato lungo le coste settentrionali, ma verificato lungo le coste settentrionali, ma le principali cause sono da collegarsi alla le principali cause sono da collegarsi alla crescente pressione antropica lungo le crescente pressione antropica lungo le coste con aumento della torbidità che ne coste con aumento della torbidità che ne diminuisce la capacità fotosintetica.diminuisce la capacità fotosintetica.

CauseCausedel regressodel regresso

CauseCausedel regressodel regresso

Processi Fisico-meccanici

Processi Fisico-meccanici

Processi Chimico-fisico-biologici

Processi Chimico-fisico-biologici

Processi fisico-meccaniciProcessi fisico-meccanici

• Aumento della torbidità dell’acqua dovuta Aumento della torbidità dell’acqua dovuta alla pressione antropica sulla fascia alla pressione antropica sulla fascia costieracostiera

• Pesca a strascico che strappa la Posidonia Pesca a strascico che strappa la Posidonia dal suo substrato provocando danni a dal suo substrato provocando danni a volte irreparabilivolte irreparabili

• Cambiamento del regime idroclimatico Cambiamento del regime idroclimatico dovuto alla costruzione di porti, dighe o dovuto alla costruzione di porti, dighe o barrierebarriere

Processi chimico-biologiciProcessi chimico-biologici

• Alta concentrazione di inquinanti Alta concentrazione di inquinanti organiciorganici

• Presenza di sostanze chimiche di Presenza di sostanze chimiche di vario genere(tensioattivi, metalli vario genere(tensioattivi, metalli pesanti, ecc.)pesanti, ecc.)

• Introduzione di specie alloctone in Introduzione di specie alloctone in competizione con Posidonia (es. competizione con Posidonia (es. Caulerpa)Caulerpa)

Conseguenze della perdita o della Conseguenze della perdita o della regressione di Posidoniaregressione di Posidonia

I processi fisico-meccanici e chimico-fisici appena illustrati possono generare delle conseguenze alquanto gravi.

Infatti se la prateria scompare s’innesca una reazione a

catena dagli effetti multipli, anche di tipo economico ancora in

parte sconosciuti. In linea di massima, a fronte della perdita o

della regressione di Posidonia, si individuano i seguenti effetti

principali:

riduzione degli habitat, perdita di biodiversità, alterazione della rete trofica, riduzione della produttività e conseguente danno alla pesca.

riduzione della funzionalità ecologica, della capacità di trasformazione emetabolizzazione dei carichi trofici e della conseguente capacità di rispostaall’inquinamento.

riduzione o perdita del valore naturalistico e scientifico.

riduzione della qualità ambientale, del valore turistico e del valorepatrimoniale/immobiliare.

riduzione della capacità di controllo dei meccanismi di erosione costiera, perditadelle spiagge, danneggiamento delle attività produttive, necessità di interventi di riequilibrio (difese/ripascimenti).

Misure di tutela e mitigazione dell’impatto antropico

Osservanza delle limitazioni allo scarico di acque reflue. Osservanza del divieto di pesca a strascico (attuazione ed efficacia dei controlli). Realizzazione di campi boe correttamente ubicati e realizzati per l’ormeggio delle imbarcazioni da diporto. Valutazione dei possibili effetti indotti da interventi di ripascimento delle spiagge e dalle opere di difesa costiera ed attuazione di interventi con materiali di idonea granulometria (sabbie pulite). Divieto di realizzazione di impianti di maricoltura al di sopra e nei pressi delle praterie. Monitoraggio ambientale integrato (caratteristiche e stato ambientale, apporto sedimentario e trasporto costiero).

A cura della prof.ssa Mariuccia PapaA cura della prof.ssa Mariuccia PapaI Licei di Belvedere Marittimo (CS)I Licei di Belvedere Marittimo (CS)

Bibliografia:Bibliografia:

G. Cognetti M. Sarà “Biologia Marina”G. Cognetti M. Sarà “Biologia Marina”

S. Rende “Posidonia oceanica (L.) Delile, fanerogama S. Rende “Posidonia oceanica (L.) Delile, fanerogama endemica del endemica del Mediterraneo” Mediterraneo”

Gazale Porcheddu “Guida alla flora e fauna Marina della Gazale Porcheddu “Guida alla flora e fauna Marina della Sardegna”Sardegna”