Scuola di Biodiversitą e Bioindicazione della SISS - 2011

Coordinatori: Dott.ssa Anna Benedetti e Prof. Stefano Grego

26 maggio 2011

Ore 9.30

presentazione del corso: Anna Benedetti (CRA-RPS) e Stefano Grego (Università della Tuscia)

Ore 10.00-11.00

La strategia nazionale sulla biodiversità

Relatore: Anna Benedetti (CRA-RPS)

Introduzione

Il documento principale di riferimento a livello nazionale, per promuovere azioni rivolte alla conservazione delle risorse genetiche è la Strategia Nazionale per la Biodiversità che si colloca nell’ambito degli impegni assunti dall’Italia con la ratifica della Convenzione sulla Diversità Biologica (CBD, Rio de Janeiro 1992) avvenuta con la Legge n. 124 del 14 febbraio 1994.

I tre obiettivi principali della Convenzione sono:

  1. la conservazione della diversità biologica, considerata sia a livello di gene, sia a livello di specie, sia a quello di comunità ed ecosistema;
  2. l’utilizzazione durevole, o sostenibile, dei suoi elementi;
  3. la giusta ed equa ripartizione dei vantaggi che derivano dallo sfruttamento delle risorse genetiche e dal trasferimento delle tecnologie ad esso collegate.


La Strategia Nazionale per la Biodiversità, rappresenta uno strumento di grande importanza per garantire, negli anni a venire, una reale integrazione tra gli obiettivi di sviluppo del Paese e la tutela del suo inestimabile patrimonio di biodiversità.


Ore 11.30-13.00

Indice di fertilità biologica (IBF)

Relatore: Maria Teresa Dell’Abate (CRA-RPS)

Introduzione

Misurare (o perlomeno stimare) la biodiversità del suolo è possibile, se non si persegue quale obiettivo ambizioso la definizione di una o più misure dirette ed univoche, ma si tenta di sfruttare la ricchezza di informazioni ottenibili da semplici metodologie analitiche ormai consolidate nei laboratori che si occupano di biochimica del suolo.

Lo sviluppo di metodologie interpretative è importante quanto disporre di metodologie analitiche adeguate.

 

Diversità genetica e funzionale del suolo

Relatore: Stefano Mocali (CRA-ABP)

Introduzione

E’ noto che la biodiversità rappresenti una risorsa di inestimabile valore per l’intero pianeta. Meno noto è invece che la maggior parte di essa si celi nel sottosuolo, invisibile ai nostri occhi, e che sia fondamentale per il mantenimento dei cicli biogeochimici, dello stato di salute delle piante e della sostenibilità ambientale. Tale risorsa “invisibile” è rappresentata dalla diversità microbica del suolo.

Nonostante il ruolo ecologico fondamentale ricoperto dai microrganismi del suolo, lo studio della diversità microbica tellurica è sempre stato trascurato rispetto a quello della biodiversità “epigea” o della macrofauna del suolo. Inoltre le numerose difficoltà di carattere concettuale e tecnico che si sono presentate ai microbiologi nel corso degli anni hanno fatto sì che, ancora oggi, la stragrande maggioranza dei rappresentanti delle comunità microbiche del suolo siano sconosciuti e che le risorse geniche dei suoli siano ancora quasi del tutto inesplorate.

Il miglioramento delle tecniche microbiologiche tradizionali, l’applicazione di tecniche molecolari e –soprattutto- l’avvento dell’era “genomica” hanno consentito di fare grandi passi avanti in questo settore. In particolare le possibilità offerte in questo momento dalle moderne tecniche di sequenziamento dei genomi (high-throughput sequencing), di espressione genica (trascrittomica) e di misura dei tratti fenotipici (fenomica) stanno aprendo nuove strade allo studio e alla comprensione della biodiversità genetica dei microrganismi e delle loro funzioni.


Ore 14.30-16.00

Come costruire una carta della biodiversità del suolo

Relatore: Fabio Petrella (IPLA)

Introduzione

 

  1. la cartografia pedologica tematica e le carte derivate
  2. riferimenti cartografici metodologici: European Atlas of Soil Biodiversity e altri esempi cartografici
  3. riferimento analitico metodologico: Atlante di indicatori della Qualità del Suolo
  4. metodologia di campionamento: casuale-stratificato (rif. corso Nisini)
  5. scale cartografiche d’indagine geografica specifica


Un esempio in corso di realizzazione

 

Pedodiversità e Biodiversità

Relatore: Sara Marinari (Università della Tuscia)

Introduzione

La diversità dei suoli (pedodiversità) può essere studiata seguendo approcci che considerano rispettivamente i seguenti aspetti: (i) ecologici, (ii) tassonomici, (iii) funzionali e (iv) genetici.

Analogamente alla pedodiversità, anche lo studio della varietà degli organismi (biodiversità) può considerare i vari aspetti: il numero e l’abbondanza degli habitat e ecosistemi (ecologica), il numero e l’abbondanza delle singole specie (tassonomica), l’insieme dei processi ecologici svolti all’interno di una comunità (funzionale) oppure la variazione dei geni e dei genotipi all’interno della specie (genetica).

Dal momento in cui il substrato pedogenetico è esposto all’azione degli agenti atmosferici e degli organismi, inizia la differenziazione in orizzonti che, se all’inizio dei processi evolutivi non hanno ancora assunto caratteristiche individuali ben marcate, con il procedere dell’evoluzione e con la dominanza di un processo specifico sugli altri, diventano sempre più distinti. Ecco quindi che alla presenza nel suolo di una moltitudine di microhabitat (e.g. rizosfera, aggregati etc..) identificabili all’interno di un orizzonte (microscala), si aggiunge una stratificazione di habitat con caratteristiche specifiche e differenti da quelle degli altri orizzonti dello stesso profilo (mesoscala). Se poi si considera una scala ancora maggiore, la diversità dei suoli a livello tassonomico, espressione quindi della dominanza di un processo rispetto ad altri o del grado di intensità raggiunto da un processo, non può che essere assimilata alla diversità γ, caratteristica di habitat diversi a livello di macroscala.

In questo contesto si apre un interesse alla ricerca volta a stabilire le relazioni tra pedodiversità e biodiversità secondo i vari approcci di studio (ecologico, tassonomico, funzionale e genetico) che necessariamente consideri i vari orizzonti dell’intero profilo pedogenetico.


27 maggio 2011

Ore 9.00- 10.30

La mesofauna

Relatore: Carlo Jacomini (ISPRA)

Introduzione

L’uomo vive la Terra con differenti impostazioni, che vanno lungo un gradiente che parte da chi vive la Terra come un grande supermercato gratuito dove poter prendere tutto e non pagare mai, e arriva a chi la considera come la madre generatrice, da amare e rispettare in tutte le sue forme. Questa impostazione determina la sostenibilità delle nostre società, che sono soggette alle leggi di Natura.

Gli ecosistemi sono sistemi aperti e pertanto non rispettano la seconda legge della termodinamica: durante ogni trasformazione, cioè, una parte dell’energia trasformata viene convertita in una forma di energia non disponibile (che viene chiamata entropia). Essi sono in grado di importare continuamente energia, trasformarla e degradarla, ed esportare l’entropia prodotta ai loro ambienti (Müller, 1997). Se i sotto-sistemi sono accoppiati non linearmente e si comportano in maniera cooperativa, si possono realizzare strutture auto-organizzate e ha luogo l’auto-organizzazione dissipativa (Glansdorff & Prigogine, 1977).

Su questa base, sono stati postulati alcuni principi ecologici estremi che prendono in considerazione le teorie della successione e della maturazione (Odum, 1969, Müller, 1997).


Ore 10.30 – 12.00

I funghi superiori

Relatore: Carmine Siniscalco (ISPRA)

Introduzione

Nonostante il ruolo cruciale svolto dai funghi nei complessi processi ecosistemici questi sono a tutt’oggi trascurati nei piani di conservazione della natura e nella valutazione della priorità degli habitat da tutelare. La conservazione delle specie fungine è legata necessariamente alla loro conoscenza e siccome esse regolano la biologia di tutti gli ecosistemi è auspicabile un potenziamento degli studi legati alla biodiversità micologica e al loro ruolo di indicatori della qualità degli ecosistemi. Sulle componenti micologiche sono stati avviati studi specifici presso ISPRA a partire dal 2003, grazie anche ad una convenzione non onerosa con l’Associazione Micologica Bresadola - Centro Studi Micologici (AMB-CSM). Nel 2007, sempre in ISPRA, è stato creato il “Progetto Speciale Funghi” che con la formalizzazione di diciotto temi di ricerca e la collaborazione di numerose “Unità Operative” (AMB-CSM, Università, CNR, CRA, MATTM, Agenzie Regionali, Regioni, Province, ASL, Parchi, ecc…) sta affrontando lo studio dei funghi nel loro insieme con una particolare attenzione al ruolo che essi rivestono negli ecosistemi.

  • Funghi indicatori di particolari caratteristiche del suolo
  • Funghi indicatori di processi di degrado già in corso
  • Funghi indicatori di futuri processi di degrado
  • Funghi come indicatori di diversità di habitat
  • I funghi micorrizici come indicatori degli aspetti fitopatologici
  • I funghi e i metalli pesanti, un binomio oggetto di studi intensi negli ultimi venti anni alla ricerca di un nuovo strumento per la bioindicazione dei suoli


Ore 12.00 – 13.00

I funghi del suolo come bioindcatori

Relatore: Luisa Manici (CRA-CIN)

Introduzione

La biodiversità è la base della funzionalità dei suoli e della loro repressività, intesa come effetto multi-fattoriale di attività antibiotica ed antagonistica verso i patogeni radicali, stimolazione di sviluppo radicale della coltura e altri effetti riassunti come ‘plant growth promoting’ nella letterature scientifica (Garbava et al., 2004).

I funghi del suolo sono indicatori microbici quantitative e qualitativi con un impiego crescente nella ricerca in campo agronomico poichè hanno un ruolo primario nella demolizione dei residui organici ed un’efficienza di metabolizzazione delle fonti di carbonio marcatamente più alta di quella dei batteri, con un conseguente ruolo primario nella “Carbon sequestration” (Subberkopp e Weyers, 1996).


Ore 14.30 – 16.00

Nuove frontiere biotecnologiche della microbiologia del suolo

Relatore: Laura Bardi (CRA-RPS)

Introduzione

Selezione, propagazione ed impiego di ceppi e consorzi di microrganismi utili.
Applicazioni agronomiche: biofertilizzanti, biostimolatori e bioprotezione (stress biotici e stress abiotici)
Applicazioni ambientali: bioremediation-rhizoremediation e cambiamenti climatici
Applicazioni industriali: bioenergie, compostaggio e biomolecole

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