OBIETTIVI FORMATIVI
Scopo del corso è fornire agli studenti le nozioni principali dell’analisi matematica volte a far apprendere agli studenti le tecniche necessarie per studiare le funzioni, risolvere problemi basati sul calcolo integrale e risolvere alcune facili equazioni differenziali. Ove possibile, i concetti trattati verranno applicati per costruire e studiare modelli matematici di fenomeni reali legati alle scienze applicate, in particolare alla biologia.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Acquisire la conoscenza:
• dei concetti di funzione, di limiti e di derivabilità delle funzioni di una variabile reale e di tutte le nozioni che consentono di studiare una funzione;
• della nozione di integrale, dei metodi di integrazione e delle principali applicazioni del calcolo integrale;
• delle equazioni differenziali e di alcuni metodi di risoluzione.
2) Capacità di applicare le conoscenze acquisite: Saper utilizzare i concetti appresi per:
• risolvere equazioni e disequazioni;
• calcolare limiti, derivate, integrali e studiare funzioni;
• risolvere equazioni differenziali.
3) Autonomia di giudizio: Essere in grado di individuare le regole appropriate da applicare alla risoluzione di problemi nuovi, analoghi a quelli discussi a lezione.
4) Abilità comunicative: Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati.
5) Capacità di apprendimento: Essere in grado di discutere alcuni temi scientifici costruendo semplici modelli matematici.
- origini e applicazioni della matematica
- insiemi e insiemi numerici
- funzioni reali di variabile reale: studio completo
- proprietà delle funzioni
- calcolo dei limiti e continuità
- calcolo delle derivate, ottimizzazione in una variabile e studio della concavità
- calcolo integrale
- equazioni differenziali e alcuni modelli
- analisi statistica: i dati e la rappresentazione, indici di posizioni e di dispersione, correlazione
- elementi di probabilità e calcolo combinatorio; variabili discrete e continue
Modalità Esame
La verifica dell'apprendimento verrà effettuata attraverso una prova scritta ed eventualmente una prova orale facoltativa. La prova scritta prevede la risoluzione di esercizi sugli argomenti del corso, nonché alcune domande di teoria, da svolgere in 2 ore. La prova orale verte sulla discussione della prova scritta e degli argomenti del corso. La prova scritta si intende superata con una votazione di almeno 18/30
Testi adottati
Testi Consigliati:
1. Elementi di Statistica e Matematica - Luca Secondi e Donatella Crea
2. Esercizi e Applicazioni di Statistica e Matematica - Luca Secondi, Marco di Pietro, Sara Milliani
Modalità di frequenza
La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni non è obbligatoria ma fortemente consigliata
118923 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA
GIORDANO PONETIGIORDANO PONETI
Primo Semestre
7
CHIM/03
Obiettivi formativi
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso introduce, attraverso lezioni frontali ed esercitazioni, i concetti di base della Chimica, volti alla comprensione e allo studio teorico-sperimentale dei fenomeni biologici. Lo studio della stechiometria permette di descrivere gli aspetti quantitativi delle reazioni chimiche. La conoscenza della struttura atomica e delle proprietà periodiche è la base per la discussione delle varie tipologie di legame e interazioni chimiche, delle diverse geometrie molecolari, nonché della nomenclatura dei composti chimici semplici. La termodinamica chimica affronta l’energia coinvolta nei processi chimici (reazioni e transizioni di fase) e la cinetica chimica descrive la velocità di tali processi, il che permette di razionalizzare il concetto di equilibrio chimico, centrale nei fenomeni biochimici. Sono infine presentati esempi di reazioni chimiche fondamentali, quali le reazioni acido/base, di precipitazione e le reazioni di ossidoriduzione. Questi concetti sono fondamentali per la comprensione critica degli aspetti chimici sottesi alle varie materie del corso di laurea.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere i principi fondamentali della Chimica Generale per comprendere la reattività e le proprietà chimiche fondamentali della materia, con particolare riferimento alla sua applicazione in ambito biochimico.
2) Capacità di applicare i concetti appresi: Essere in grado di bilanciare reazioni chimiche, valutare il calore, la velocità e la spontaneità di un processo chimico, risoluzione di problemi sulle proprietà colligative, sugli equilibri chimici, equilibri acidi-basi e sul prodotto di solubilità.
3) Autonomia di giudizio: Acquisire la conoscenza di base necessaria per giudicare gli aspetti chimici presentati durante il corso.
4) Abilità comunicative: Sviluppare una buona capacità espositiva (scritta e orale) dei concetti acquisiti
5) Capacità di apprendimento: Essere in grado di apprendere e approfondire gli argomenti in contesti diversi ed in modo autonomo.
1. Introduzione
Introduzione alla scienza chimica, evidenziandone lo sviluppo cronologico e la centralità nelle sfide della società contemporanea (citando come esempi lo sviluppo di materiali innovativi per l’energia rinnovabile e le applicazioni biochimiche). Concetti di elemento, composto e miscele omogenee ed eterogenee. La struttura atomica: da Democrito a Dalton. Le leggi della conservazione della materia, delle proporzioni definite e delle proporzioni multiple. Protoni, neutroni ed elettroni. Numero atomico e numero di massa, concetto di isotopo. Masse atomiche e masse atomiche relative.
2. Stechiometria
Numero di Avogadro, mole e massa molare. Bilanciamento di una equazione chimica: elementi di stechiometria (resa di una reazione chimica e reagente limitante). Classi di composti e nomenclatura. Il numero di ossidazione. Bilanciamento equazioni di ossidoriduzione. Concentrazione e sue unità.
3. La struttura elettronica dell’atomo
Modello di Bohr dell’atomo di idrogeno, gli spettri atomici. La dualità onda/particella della materia e l’equazione di De Broglie. Principio di indeterminazione di Heisenberg. L’equazione di Schroedinger. Orbitali atomici, numeri quantici e spin elettronico. Principio di esclusione di Pauli. Configurazioni elettroniche degli elementi. Principio dell'Aufbau. Il sistema periodico degli elementi. Proprietà periodiche: energie di ionizzazione, affinità elettroniche, raggi di atomi e ioni. Metalli, non-metalli e metalloidi.
4. Il legame chimico
Il legame covalente (puro e polare), ionico, di coordinazione e metallico. Elettronegatività e momento di dipolo elettrico. Valenza e numero di ossidazione. Proprietà del legame: ordine, distanza ed energia. Classificazione e nomenclatura di ossidi e loro prodotti di idrolisi. Accenni a composti di coordinazione e loro rilevanza in biochimica. Strutture di Lewis. Geometria molecolare secondo il modello VSEPR. Ibridizzazione orbitalica. Orbitali sigma e pi greco. Risonanza. Forze intermolecolari: Van der Waals, London, legame a idrogeno.
5. Lo stato gassoso
Definizione di gas ideale. Leggi di Boyle, Gay-Lussac ed Avogadro. Definizione di temperatura assoluta. Unità di misura della temperatura e della pressione. Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton per le miscele gassose. Densità e densità relativa dei gas e delle miscele gassose. Teoria cinetico-molecolare e distribuzione delle velocità. Legge di effusione di Graham.
6. Termodinamica chimica
Definizioni: sistema termodinamico aperto, chiuso e isolato e ambiente. Funzioni termodinamiche di stato. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Calore, lavoro ed energia interna. Primo principio della termodinamica. Entalpia e legge di Hess. Termochimica. Secondo principio della termodinamica: definizioni microscopica e macroscopica dell’entropia. Processi spontanei. Energia libera di Gibbs. Effetto della temperatura sulla spontaneità delle reazioni chimiche. Terzo principio della termodinamica. Introduzione al concetto di equilibrio chimico.
7. Equilibrio chimico
Equilibrio termodinamico nelle reazioni chimiche. Legge di azione di massa: KC e KP. Equilibri omogenei ed eterogenei. Calcoli stechiometrici. Principio di Le Chatelier. Effetto della variazione di concentrazione di un reagente o un prodotto sull’equilibrio. Effetto della variazione di volume, pressione e temperatura sugli equilibri omogenei. Equilibri eterogenei. Equilibri simultanei.
8. Cinetica chimica
Definizione di velocità di una reazione. Leggi cinetiche e ordine cinetico di reazione. Leggi cinetiche integrate. Ordine e molecolarità di una reazione. Equazione di Arrhenius ed energia di attivazione. Meccanismo cinetico delle reazioni. Teoria delle collisioni e teoria del complesso attivato. Catalisi.
9. Proprietà fisiche delle soluzioni
Unità di concentrazione delle soluzioni. Solubilità e termodinamica di dissoluzione. Entalpia di dissoluzione ed effetto della temperatura sui processi di solubilizzazione. Proprietà colligative: abbassamento della tensione di vapore (legge di Raoult), innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico e pressione osmotica. Legge di Henry. Dispersioni colloidali: colloidi liofili e liofobi. Sostanze anfifiliche: micelle.
10. Acidi e basi
Definizioni generali (Arrhenius, Broensted-Lowry, Lewis). Forza degli acidi e delle basi e costanti di equilibrio. Struttura molecolare e proprietà acide e basiche. Autoprotolisi dell'acqua, pH e pOH. Calcolo del pH di soluzioni acide, basiche, monoprotiche e poliprotiche. Idrolisi di sali. Soluzioni tampone.
11. Elettrochimica
Celle galvaniche ed elettrolitiche. Potenziale standard di cella e forza elettromotrice. La serie elettrochimica e la spontaneità di una reazione redox. Termodinamiche delle celle galvaniche: l’equazione di Nernst e costanti di equilibrio di reazioni redox.
Modalità Esame
L’esame consisterà in una prova scritta da tre ore, su tutto il programma del corso, che comprenderà domande a risposta aperta di teoria, esercizi, domande a risposta multipla e domande vero/falso. Ogni domanda ha chiaramente descritto il numero di punti con cui contribuisce al voto finale. Gli alunni frequentanti avranno la possibilità di dividere la prova finale in due esoneri, ognuno centrato su una specifica parte del programma.
Testi adottati
R. Chang, K. Goldsby, “Fondamenti di chimica generale”, McGraw-Hill Education, 2020. ISBN: 8838668019
Modalità di frequenza
La frequenza delle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata.
Bibliografia
Testi consigliati:
P. W. Atkins, L. Jones, "Chimica Generale", II edizione, Zanichelli
P. W. Atkins, L. Jones, L. Laverman, "Fondamenti di chimica generale", II edizione, Zanichelli
P. Silvestroni, "Fondamenti di Chimica", XI edizione, Zanichelli
J. C. Kotz, P, M. Treichel, J. R. Townsend, "Chimica", VII edizione, Feltrinelli
T. E. Brown , H. E. LeMay , B. E. Bursten , C. Murphy , P. Woodward, "Fondamenti di chimica", Edises
J. Burdge, J. Overby, "Chimica Generale", II ed., Edra editore
NOTA: Il docente comunicherà all’inizio del corso il link all’ulteriore materiale didattico a disposizione degli studenti.
1. Introduzione
Introduzione alla scienza chimica, evidenziandone lo sviluppo cronologico e la centralità nelle sfide della società contemporanea (citando come esempi lo sviluppo di materiali innovativi per l’energia rinnovabile e le applicazioni biochimiche). Concetti di elemento, composto e miscele omogenee ed eterogenee. La struttura atomica: da Democrito a Dalton. Le leggi della conservazione della materia, delle proporzioni definite e delle proporzioni multiple. Protoni, neutroni ed elettroni. Numero atomico e numero di massa, concetto di isotopo. Masse atomiche e masse atomiche relative.
2. Stechiometria
Numero di Avogadro, mole e massa molare. Bilanciamento di una equazione chimica: elementi di stechiometria (resa di una reazione chimica e reagente limitante). Classi di composti e nomenclatura. Il numero di ossidazione. Bilanciamento equazioni di ossidoriduzione. Concentrazione e sue unità.
3. La struttura elettronica dell’atomo
Modello di Bohr dell’atomo di idrogeno, gli spettri atomici. La dualità onda/particella della materia e l’equazione di De Broglie. Principio di indeterminazione di Heisenberg. L’equazione di Schroedinger. Orbitali atomici, numeri quantici e spin elettronico. Principio di esclusione di Pauli. Configurazioni elettroniche degli elementi. Principio dell'Aufbau. Il sistema periodico degli elementi. Proprietà periodiche: energie di ionizzazione, affinità elettroniche, raggi di atomi e ioni. Metalli, non-metalli e metalloidi.
4. Il legame chimico
Il legame covalente (puro e polare), ionico, di coordinazione e metallico. Elettronegatività e momento di dipolo elettrico. Valenza e numero di ossidazione. Proprietà del legame: ordine, distanza ed energia. Classificazione e nomenclatura di ossidi e loro prodotti di idrolisi. Accenni a composti di coordinazione e loro rilevanza in biochimica. Strutture di Lewis. Geometria molecolare secondo il modello VSEPR. Ibridizzazione orbitalica. Orbitali sigma e pi greco. Risonanza. Forze intermolecolari: Van der Waals, London, legame a idrogeno.
5. Lo stato gassoso
Definizione di gas ideale. Leggi di Boyle, Gay-Lussac ed Avogadro. Definizione di temperatura assoluta. Unità di misura della temperatura e della pressione. Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton per le miscele gassose. Densità e densità relativa dei gas e delle miscele gassose. Teoria cinetico-molecolare e distribuzione delle velocità. Legge di effusione di Graham.
6. Termodinamica chimica
Definizioni: sistema termodinamico aperto, chiuso e isolato e ambiente. Funzioni termodinamiche di stato. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Calore, lavoro ed energia interna. Primo principio della termodinamica. Entalpia e legge di Hess. Termochimica. Secondo principio della termodinamica: definizioni microscopica e macroscopica dell’entropia. Processi spontanei. Energia libera di Gibbs. Effetto della temperatura sulla spontaneità delle reazioni chimiche. Terzo principio della termodinamica. Introduzione al concetto di equilibrio chimico.
7. Equilibrio chimico
Equilibrio termodinamico nelle reazioni chimiche. Legge di azione di massa: KC e KP. Equilibri omogenei ed eterogenei. Calcoli stechiometrici. Principio di Le Chatelier. Effetto della variazione di concentrazione di un reagente o un prodotto sull’equilibrio. Effetto della variazione di volume, pressione e temperatura sugli equilibri omogenei. Equilibri eterogenei. Equilibri simultanei.
8. Cinetica chimica
Definizione di velocità di una reazione. Leggi cinetiche e ordine cinetico di reazione. Leggi cinetiche integrate. Ordine e molecolarità di una reazione. Equazione di Arrhenius ed energia di attivazione. Meccanismo cinetico delle reazioni. Teoria delle collisioni e teoria del complesso attivato. Catalisi.
9. Proprietà fisiche delle soluzioni
Unità di concentrazione delle soluzioni. Solubilità e termodinamica di dissoluzione. Entalpia di dissoluzione ed effetto della temperatura sui processi di solubilizzazione. Proprietà colligative: abbassamento della tensione di vapore (legge di Raoult), innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico e pressione osmotica. Legge di Henry. Dispersioni colloidali: colloidi liofili e liofobi. Sostanze anfifiliche: micelle.
10. Acidi e basi
Definizioni generali (Arrhenius, Broensted-Lowry, Lewis). Forza degli acidi e delle basi e costanti di equilibrio. Struttura molecolare e proprietà acide e basiche. Autoprotolisi dell'acqua, pH e pOH. Calcolo del pH di soluzioni acide, basiche, monoprotiche e poliprotiche. Idrolisi di sali. Soluzioni tampone.
11. Elettrochimica
Celle galvaniche ed elettrolitiche. Potenziale standard di cella e forza elettromotrice. La serie elettrochimica e la spontaneità di una reazione redox. Termodinamiche delle celle galvaniche: l’equazione di Nernst e costanti di equilibrio di reazioni redox.
Modalità Esame
L’esame consisterà in una prova scritta da tre ore, su tutto il programma del corso, che comprenderà domande a risposta aperta di teoria, esercizi, domande a risposta multipla e domande vero/falso. Ogni domanda ha chiaramente descritto il numero di punti con cui contribuisce al voto finale. Gli alunni frequentanti avranno la possibilità di dividere la prova finale in due esoneri, ognuno centrato su una specifica parte del programma.
Testi adottati
R. Chang, K. Goldsby, “Fondamenti di chimica generale”, McGraw-Hill Education, 2020. ISBN: 8838668019
Modalità di frequenza
La frequenza delle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata.
Bibliografia
Testi consigliati:
P. W. Atkins, L. Jones, "Chimica Generale", II edizione, Zanichelli
P. W. Atkins, L. Jones, L. Laverman, "Fondamenti di chimica generale", II edizione, Zanichelli
P. Silvestroni, "Fondamenti di Chimica", XI edizione, Zanichelli
J. C. Kotz, P, M. Treichel, J. R. Townsend, "Chimica", VII edizione, Feltrinelli
T. E. Brown , H. E. LeMay , B. E. Bursten , C. Murphy , P. Woodward, "Fondamenti di chimica", Edises
J. Burdge, J. Overby, "Chimica Generale", II ed., Edra editore
NOTA: Il docente comunicherà all’inizio del corso il link all’ulteriore materiale didattico a disposizione degli studenti.
120397 - BIOLOGIA GENERALE
MARIA LUISA VANNUCCINI
Primo Semestre
6
BIO/13
Obiettivi formativi
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso ha l’obiettivo di fornire conoscenze di base sulla biologia cellulare, quali struttura della cellula, differenze e caratteristiche della cellula animale e vegetale, virus e batteri; fornire conoscenze di base sulla biochimica, quindi caratteristiche dei carboidrati, lipidi e acidi nucleici oltre al ruolo e funzione di enzimi e proteine. Inoltre, il corso ha l’obiettivo di fornire un’introduzione alla genetica fornendo delle prime informazioni su ereditarietà, fenotipo/ambiente e qualche accenno di epigenetica. Infine, il corse si pone l’obiettivo di dare un’introduzione alla biologia molecolare descrivendo le metodiche di PCR e sequenziamento.
Lo studente dovrà acquisire conoscenze e capacità di comprensione della struttura cellulare, fondamenti di biochimica e genetica; inoltre, lo studente dovrà acquisire capacità di apprendere cenni di biologia molecolare quali le metodiche di PCR e sequenziamento.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze sulla struttura della cellula animale e vegetale. Avrà inoltre le conoscenze per comprendere i processi fondamentali di biochimica. Conoscerà infine i processi e le metodiche alla base della genetica.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di: (a) conoscere la struttura della cellula e le sue funzionalità; (b) comprendere le differenze tra cellula animale, vegetale, virus e batteri; (c) conoscere la biochimica cellulare; (d) comprendere i processi e le metodiche alla base della genetica.
3) Autonomia di giudizio: Al termine dell’attività formativa lo studente saprà formulare un giudizio sui processi cellulari e biochimici.
4) Abilità comunicative: Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio nei diversi aspetti della biologia cellulare e sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendere: Lo studente dovrà essere in grado di sviluppare in modo autonomo un ragionamento coerente che lo porti a riconoscere le differenti strutture cellulari e i processi che avvengono all’interno della cellula.
L'organizzazione dei viventi a livello delle macromolecole biologiche (glucidi, amminoacidi e proteine, nucleotidi e acidi nucleici) e dei lipidi.
Procarioti ed Eucarioti.
Virus a DNA e a RNA.
Evoluzione della cellula eucariotica.
La cellula procariotica.
Archeobatteri ed Eubatteri.
Gli eucarioti unicellulari: i Protisti.
Funghi e Piante
Struttura, organizzazione e funzione della cellula procariota ed eucariota e degli organelli.
Le membrane cellulari e il trasporto di membrana.
Traffico intracellulare.
Energia e metabolismo.
La produzione di energia nei viventi.
I mitocondri e la fosforilazione ossidativa.
Il genoma mitocondriale (cenni).
Struttura e replicazione del DNA.
La trasmissione dell’informazione genetica.
Le mutazioni.
Il codice genetico.
La trascrizione.
Tipi di RNA.
Ribosomi, traduzione e sintesi proteica.
La comunicazione cellulare.
Ciclo cellulare.
Apoptosi, mitosi, meiosi e gametogenesi.
Basi biologiche della diversità del mondo animale e vegetale.
Modalità Esame
Allo studente verrà presentato un compito scritto costituito sia da domande a risposta aperta che a risposta multipla relative agli argomenti svolti durante le lezioni e presenti nel programma.
Testi adottati
David Sadava David M. Hillis H. Craig Heller Sally Hacker. 2021. Biologia. Quinta edizione italiana condotta sulla undicesima edizione americana. Zanichelli
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria, ma raccomandata.
120400 - FONDAMENTI DELLE SCIENZE DELLA TERRA
-
12
-
-
Obiettivi formativi
Modulo B: Geomorfologia e Geologia applicata
OBIETTIVI FORMATIVI
Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di geomorfologia e geologia applicata. Il corso introduce alla comprensione ed analisi delle forme della superficie terrestre e delle dinamiche che interessano l’ambiente fisico, anche in relazione con le attività dell’uomo. Sono introdotte inoltre le principali caratteristiche dei geomateriali e considerati i principali rischi geologici.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenze e capacità di comprensione: Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze sulla geomorfologia, sui processi erosionali e dinamica dei versanti, sui rischi geologici. Saprà distinguere i più comuni tipi e forme di erosione collegandoli ai loro processi formativi. Sarà capace di comprendere i processi dei rischi geologici.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di: leggere e interpretare una carta geomorfologica, analizzare i dati geologici applicati alla caratterizzazione del territorio ed all’analisi dei rischi geologici.
3) Autonomia di giudizio: Al termine dell’attività formativa lo studente saprà formulare un giudizio sui fenomeni geomorfologici e geologico applicativi in diversi contesti e sulle informazioni relative ai principali aspetti della geomorfologia.
4) Abilità comunicative: Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio nei diversi aspetti della geomorfologia e della geologia applicata e sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendere: Lo studente dovrà essere in grado di tracciare i caratteri geomorfologico e geologico-applicativi essenziali di una semplice realtà territoriale e di approfondire in modo autonomo i principali aspetti a loro connessi.
GEOLOGIA
VINCENZO PISCOPO
Primo Semestre
6
GEO/04
Obiettivi formativi
Modulo A: Geologia
OBIETTIVI FORMATIVI
Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di geologia. Il corso introduce alla composizione della Terra, alle dinamiche del pianeta ed alla sua struttura profonda e superficiale. Il ciclo litogenetico ed i processi esogeni ed endogeni che sovraintendono alla formazione delle rocce costituiscono temi centrali del corso.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenze e capacità di comprensione: Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze sulla costituzione interna della Terra e sui principali processi endogeni ed esogeni che caratterizzano il Pianeta. Saprà distinguere i più comuni tipi di rocce collegandoli ai loro processi formativi. Sarà capace di comprendere i principi della stratigrafia, le principali strutture geologiche ed i principali processi dinamici a grande scala.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di: distinguere e classificare i principali tipi di rocce ed i loro costituenti minerali fondamentali, utilizzare i principali concetti di stratigrafia e geologia strutturale, leggere e interpretare le carte topografiche e geologiche.
3) Autonomia di giudizio: Al termine dell’attività formativa lo studente saprà formulare un giudizio sui fenomeni geologici in diversi contesti e sulle informazioni relative ai principali aspetti della geologia.
4) Abilità comunicative: Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio nei diversi aspetti della geologia e sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendere: Lo studente dovrà essere in grado di tracciare i caratteri geologici essenziali di una semplice realtà territoriale e di approfondire in modo autonomo i principali aspetti della geologia.
Forma e dimensioni della Terra. La struttura interna della Terra: nucleo, mantello e crosta. Litosfera e astenosfera. Cenni sulla tettonica delle zolle.
Elementi di mineralogia: principali proprietà fisiche e chimiche, principali minerali delle rocce.
I processi magmatici e le rocce ignee. Consolidazione magmatica. Struttura e tessitura delle rocce ignee. Metodi di classificazione delle rocce ignee intrusive, effusive e filoniane. Caratteristiche delle principali rocce ignee. Giacitura delle rocce ignee intrusive e filoniane. Il vulcanismo: tipi di eruzioni e tipi di vulcani. Le rocce piroclastiche: piroclastiti da caduta e da flusso; classificazione delle rocce piroclastiche.
I processi esogeni e le rocce sedimentarie. Processi sedimentari: degradazione fisica e chimica, trasporto, sedimentazione e diagenesi. Classificazione e caratteristiche delle rocce sedimentarie: silicoclastiche; carbonatiche; evaporitiche; altre rocce chimiche e biochimiche, rocce residuali. Proprietà delle rocce sedimentarie. Associazioni litologiche. Principi della stratigrafia, discordanze stratigrafiche, eteropie di facies, cicli trasgressivi e regressivi.
I processi metamorfici e le rocce metamorfiche. Fattori del metamorfismo: temperatura, pressione e fase fluida. Tessitura e struttura delle rocce metamorfiche. Facies metamorfiche e tipi di metamorfismo. Principali rocce metamorfiche. Sequenze metamorfiche.
Cenni di geologia strutturale: come si deformano le rocce. Stile tettonico plicativo; stile tettonico rigido. Pieghe. Faglie. Sovrascorrimenti e coltri di ricoprimento.
I terremoti: cause, meccanismi e distribuzione dei terremoti.
Cenni sulla cronologia della Terra.
Le carte topografiche: proiezioni, scala, altimetria, idrografia. Le carte geologiche. Lettura delle carte geologiche.
Modalità Esame
La prova della durata di 2 ore comprende la costruzione di una semplice sezione geologica sulla base di una carta geologica 1: 50000 ed il riconoscimento di un campione di roccia. La prova dello studente sarà valutata in trentesimi. Il superamento della prova pratica con un voto superiore o uguale a 18/30 consentirà l'accesso alla prova del Modulo di Geomorfologia e Geologia Applicata. La votazione maturata nella prova pratica costituirà elemento della media aritmetica per la votazione finale dell'esame modulare.
Testi adottati
Grotzinger J.P., Jordan T.H. (2016) Capire la Terra. Zanichelli, Bologna.
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente consigliata.
Bibliografia
Grotzinger J.P., Jordan T.H. (2016) Capire la Terra. Zanichelli, Bologna.
Appunti forniti dal docente.
120398 - BOTANICA
LAURA SELBMANNLAURA SELBMANN
Secondo Semestre
6
BIO/02
Obiettivi formativi
OBIETTIVI FORMATIVI
Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione della diversità della componente vegetale, della morfologia/anatomia, degli organi e tessuti, delle strategie di adattamento all’ambiente. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di tematiche attuali connesse con gli organismi vegetali (riscaldamento climatico, stabilità dei suoli, processi di desertificazione) ed il loro utilizzo in termini applicativi. Il corso si propone pertanto di fornire la base per ulteriori studi di approfondimento nei campi dell’ecologia e di molte altre discipline che verranno affrontate nel successivo biennio.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Aver sviluppato la conoscenza della varietà degli organismi vegetali presenti in natura e delle loro caratteristiche morfologiche e fisiologiche, risultanti dall’adattamento a specifiche e diverse condizioni ambientali.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Saper utilizzare le nozioni apprese a lezione e sviluppate nelle esercitazioni per interpretare eventuali alterazioni morfo-funzionali dovute a variazioni dei parametri ambientali.
3) Autonomia di giudizio: Essere in grado di formulare ipotesi in risposta ad eventuali problemi.
4) Abilità comunicative: Verrà stimolata l'acquisizione da parte degli studenti di una terminologia scientificamente corretta relativa agli argomenti trattati.
5) Capacità di apprendimento: Essere in grado di utilizzare le metodiche apprese per il riconoscimento degli organismi studiati. Tale abilità verrà sviluppata anche mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula, escursioni didattiche ed esperienze di laboratorio.
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso, che tratta una materia di base nella fase iniziale del percorso di studio, ha come obiettivo fondamentale la formazione delle capacità di analisi critica fondate sulla metodologia scientifica, integrando conoscenze di carattere generale e di contesto con quelle riguardanti strumenti tecnici e metodologici specifici della disciplina zoologica, con riferimento particolare agli aspetti di carattere ambientale. Si propone di fornire conoscenze di base sulla struttura e sul funzionamento degli animali, sui principi dell’evoluzione per selezione, sugli adattamenti agli ambienti acquatici e terrestri. Prevede inoltre la acquisizione di competenze sulle regole di tassonomia e di nomenclatura zoologica e il conseguimento di capacità di orientamento nel riconoscimento della fauna, con particolare riguardo alla fauna italiana.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Le conoscenze acquisite riguarderanno tecniche e metodi zoologici (nomenclatura, tassonomia, metodi di raccolta e analisi dei dati); temi fondamentali della Biologia quali Evoluzione, Selezione naturale, Adattamento; argomenti di Zoologia generale (struttura e apparati, specie e isolamento riproduttivo, etologia); biodiversità (conoscenza e identificazione sommaria della fauna con particolare riguardo alla fauna italiana). Le capacità di comprensione saranno conseguite attraverso la pratica di regole e modalità proprie della materia (ad esempio regole di tassonomia e nomenclatura).
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Gli aspetti che riguardano l'applicazione delle conoscenze comportano la capacità di analizzare e interpretare i contributi scientifici nel campo della Zoologia, e di identificare la fauna ad un livello sommario per scopi di valutazione ambientale.
3) Autonomia di giudizio: L'esercizio dell'analisi critica e la conoscenza, anche se a livello generale, di metodi e concetti fondamentali consentiranno la possibilità di formulare valutazioni autonome.
4) Abilità comunicative: Queste capacità saranno sviluppate attraverso l'esercizio di espressione propria (interventi nel corso delle lezioni) e con la conoscenza sommaria delle modalità di comunicazione scientifica.
5) Capacità di apprendere: Le nozioni e l'esercizio di utilizzo delle fonti e delle relative informazioni può consentire l'applicazione delle modalità di apprendimento a contesti diversi da quelli trattati specificamente nel corso.
Programma
A – Generalità (2 CFU)
1. Gli animali tra i viventi; 2. Definizioni di Tassonomia, Identificazione, Classificazione e Biogeografia; 3. Categorie tassonomiche e taxa; 4. Analogia, omologia, convergenza adattativa; 5. Criteri e metodi di classificazione; 6. Ricostruzione filogenetica; 7. Concetti di specie; 8. La struttura della specie; 9. Proprietà della specie: variabilità ; 10. Proprietà della specie: capacità di dispersione e tolleranza ecologica; 11. Meccanismi evolutivi; 12. La selezione naturale; 13. Speciazione; 14. Isolamento riproduttivo; 15. Regole di nomenclatura zoologica
B - Sistemi e apparati (2 CFU)
1. Fasi dello sviluppo embrionale; 2. Cavità del corpo; 3. Simmetria; 4. Classificazione del Regno Animalia; 5. Riproduzione: generalità e confronto tra riproduzione sessuale e asessuale; 6. Tipi di riproduzione asessuale; 7. Gonocorismo: caratteri sessuali; 8. Gonocorismo: riconoscimento del partner e sincronizzazione; 9. Gonocorismo: copula; 10. Ermafroditismo; 11. Partenogenesi; 12. Strategie riproduttive e cure parentali; 13. Apparati digerenti e funzione alimentare; 14. Strategie alimentari negli animali; 15. Funzioni e struttura del tegumento; 16. I colori negli animali; 17. Colorazioni adattative; 18. Funzioni della respirazione; 19. Fattori fisici nella respirazione; 20. Fattori biologici e ambientali nella respirazione; 21. Strutture respiratorie negli animali
D - Esercitazioni (2 CFU)
Attività di campo e in laboratorio; Riconoscimento fauna sul campo.
Modalità Esame
La valutazione si svolgerà attraverso una prova orale, basata su domande a risposta aperta. Al termine di ciascun modulo, agli studenti verrà fornita una serie di quesiti utili per la preparazione all’esame.
Durante la prova, gli studenti dovranno dimostrare la capacità di analizzare criticamente e collegare tra loro i contenuti affrontati nei diversi moduli.
Testi adottati
Hickman, C. P. Jr., Keen, S. L., Eisenhour, D. J., Larson, A., & L’Anson, H. (2020). Zoologia (18ª ed.; trad. italiana a cura di V. Arizza, O. Coppellotti & L. Guidolin). McGraw‑Hill Education. ISBN 978‑88‑386‑9694‑7.
Altri testi di Zoologia universitari, quali:
Casiraghi, M., Cerrano, C., De Eguileor, M., & Puce, S. (2019). Zoologia. [Manuale universitario]. Milano: Edizioni Universitarie di Lettere Economia Diritto. ISBN: 978-88-392-1045-4
Ballarin, L. (a cura di). (2023). Manuale di zoologia (1ª ed., pp. 1320). Padova: Piccin-Nuova Libraria. ISBN: 978-88-299-3454-6
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso introduce ai concetti ed agli approcci sperimentali della chimica organica, operando il consolidamento di principi acquisiti nell’ambito dei corsi di fisica e di chimica generale ed inorganica per procedere alla conoscenza della chimica del carbonio. Saranno fornite, nella prima parte del corso, le basi culturali e pratiche per la comprensione della struttura delle molecole organiche, ponendo una particolare attenzione alle relazioni esistenti tra la struttura chimica e le proprietà chimico-fisiche e biologiche ad esse associate. I diversi stati fisici di ibridazione del carbonio permetteranno la visione tridimensionale delle molecole, facilitando la comprensione del loro ruolo nella cellula. La seconda parte del corso è dedicata alla applicazione delle proprietà nel contesto della reattività chimica. Lo studente avrà la possibilità di avere le risposte per alcune tra le domande fondamentali nel suo percorso di studi: perché le molecole reagiscono? Quali sono i fattori sperimentali che controllano la cinetica delle reazioni? Quando una reazione è sotto controllo termodinamico piuttosto che cinetico? Come è possibile sintetizzare molecole complesse a partire da semplici reagenti? Quale è l’impatto della chimica organica sull’ambiente e come è possibile ridurlo? Queste conoscenze permetteranno allo studente di affrontare i corsi di studio successivi con una forte competenza strutturale e molecolare.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei principi che regolano la formazione del legame chimico, attraverso l’impiego di teorie tradizionali (teoria del legame di valenza) e avanzate (teoria dell’orbitale molecolare e cenni di meccanica quantistica). Conoscenza della nomenclatura e della classificazione (teoria dei gruppi funzionali) delle molecole organiche, con una particolare attenzione alla associazione tra famiglia di molecole organiche e proprietà biologiche e chimico-fisiche. Conoscenza della reattività delle molecole organiche e dei parametri sperimentali in grado di controllare la termodinamica e la cinetica delle trasformazioni organiche. Conoscenza della relazione tra le molecole organiche e l’origine della vita.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: In aggiunta alle conoscenze acquisite attraverso lo studio della chimica organica, gli studenti potranno applicare i concetti acquisiti per la risoluzione di esercizi pratici inerenti l’identificazione e la classificazione delle sostanze in base alla loro attività sull’organismo, l’effetto della chiralità sull’attività farmacologica, la possibilità di separare sostanze organiche isomere e le metodologie generali per la loro analisi e per il loro riconoscimento.
3) Autonomia di giudizio: Il corso offre collegamenti con altre discipline del percorso di Laurea (fisica, chimica generale, biochimica, biologia molecolare, chimica computazionale e genetica) fornendo una conoscenza integrata. Il giudizio critico dello studente sarà stimolato facendo continuo riferimento alla lettura di studi recenti pubblicati in riviste scientifiche del settore, ponendo in discussione le problematiche attuali relative ad alcuni dei concetti fondamentali della disciplina. Grazie alla natura multi- ed interdisciplinare della chimica organica, sarà inoltre possibile collegare le nozioni acquisite alle problematiche di altre discipline, permettendo allo studente la formazione di una propria autonomia di giudizio circa l’efficacia di un approccio scientifico integrato.
4) Abilità comunicative: Al termine di ogni parte essenziale del corso gli studenti saranno invitati a formare dei gruppi di lavoro per sviluppare soluzioni e competere con gli altri nella risoluzione di esercizi pratici. Lo strumento didattico è volto a far crescere le capacità comunicative e l’abilità di sapere lavorare in un gruppo, il tutto finalizzato al consolidamento dei concetti acquisiti.
5) Capacità di apprendere: Le capacità di apprendimento degli studenti saranno valutate durante lo svolgimento del corso tramite prove di esonero che permetteranno di seguire individualmente lo stato di maturazione della conoscenza, evidenziando le capacità di restituzione dello studente.
Modulo A LA STRUTTURA
Alcani e cicloalcani. Introduzione. Struttura. Ibridazione sp3. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Isomeria di struttura. Analisi conformazionale (etano, cicloesano). Stabilità dei cicloalcani (tensione angolare, tensione torsionale, tensione sterica). Derivati del cicloesano (stereoisomeria cis-trans). Alcani biciclici e policiclici. Ruolo naturale ed applicazioni degli alcani.Alcheni. Introduzione.. Struttura. Ibridazione sp2. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Stabilità (calore di idrogenazione, calore di combustione). Sistema di nomenclatura (E)-(Z) per gli alcheni. Cicloalcheni.Funzione biologica.Alchini. Introduzione. Struttura. Ibridazione sp. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Gruppi funzionali e classi di composti organici. Alogenuri alchilici. Alcoli. Eteri. Ammine. Aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici. Esteri ed ammidi. Introduzione. Struttura. Nomenclatura. Proprietà fisiche.Stereochimica. Introduzione. Chiralità del carbonio. Enantiomeri e molecole chirali. Rappresentazione grafica. Nomenclatura (R) (S). Attività ottica (potere rotatorio specifico, definizione di racemo, purezza ottica). Diastereoisomeri (composti meso). Molecole chirali senza carboni chirali. Composti aromatici. Introduzione. Benzene. Struttura e stabilità. Regola di Huckel. Altri composti aromatici. Nomenclatura dei derivati del benzene. Fenomeni di induzione e di risonanza. Composti aromatici eterociclici. I composti aromatici in biochimica. Carboidrati. Classificazione. Monosaccaridi. Mutarotazione e formazione dei glucosidi. Configurazione D o L. Disaccaridi. Polisaccaridi. Proteine. Struttura degli -amminoacidi. Nomenclatura. Legame peptidico. Oligopeptidi. Acidi nucleici. Basi nucleiche puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi. Nucleotidi. Oligonucleotidi. Lipidi.
Modulo B. LA REATTIVITA'
Reazioni di alcani e cicloalcani. Clorurazione del metano. Radicali liberi. Stabilità e struttura. Termodinamica e cinetica. Alogenazione degli alcani superiori. Reazioni ioniche di sostituzione ed eliminazione. Formazione di carbocationi. Stabilità e struttura. Reazioni di sostituzione nucleofila. Reazione SN2. Reazione SN1. Meccanismi ed andamenti stereochimici.Effetti del solvente e del gruppo uscente. Reazioni di eliminazione. Reazione E1. Reazione E2. Competizione tra sostituzione ed eliminazione. Reazioni di sostituzione ed eliminazione di interesse biologico. Reazioni del doppio legame C=C. Reazione di addizione. Addizione di acidi alogenidrici. Regola di Markovnikov. Reazioni regioselettive. Addizione di acqua. Ossimercuriazione -demercuriazione. Idroborazione. Addizione degli alogeni. Epossidi. Ossidazione degli alcheni. Addizione di radicali. Reazioni dei composti aromatici. Sostituzione elettrofila aromatica. Meccanismo. Alogenazione del benzene. Nitrazione. Solfonazione. Alchilazione ed acilazione di Friedel-Crafts. Effetto dei sostituenti. Sostituzione nucleofila aromatica. Reazione dei composti carbonilici e carbossilici. Acidità. Ioni enolato. Tautomeria. Condensazione aldolica. Condensazione di claisen. Sintesi acetacetica. Sintesi malonica. Addizioni di Michael. Reazione di Mannich. Reazioni di ossidazione e riduzione.
Modalità Esame
L'esame quando condotto in modalità in presenza prevede una prova scritta seguita da una prova orale. La prova scritta consta in genere di cinque esercizi i cui contenuti coprono tutti gli argomenti trattati nel corso. Ad ogni esercizio è assegnato il valore massimo di 6 punti. Si accede alla prova orale avendo conseguito il punteggio minimo di 18/30. La prova orale consta di due parti. La prima riguarda la discussione della prova scritta con approfondimenti sullo svolgimento degli esercizi. La seconda alcune domande inerenti ad ulteriori sviluppi delle tematiche della prova scritta.
Testi adottati
- Chimica Organica Essenziale, Bruno Botta, Editore EdiTes (edizione più recente).
Da consultare:
- Chimica Organica, Robert Thornton Morrison, Robert Nielson Boyd, Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione Zanichelli (edizione più recente).
Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto.
Modalità di svolgimento
Lo svolgimento delle lezioni prevede una parte teorica in cui vengono descritti i principi e concetti generali, ed una parte applicativa inerente allo svolgimento di esercizio sugli argomenti appena trattati.
Modalità di frequenza
Didattica tradizionale
Bibliografia
Chimica Organica Essenziale, Bruno Botta, Editore EdiTes (edizione più recente).
Da consultare:
- Chimica Organica, Robert Thornton Morrison, Robert Nielson Boyd, Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione Zanichelli (edizione più recente).
Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto.
120400 - FONDAMENTI DELLE SCIENZE DELLA TERRA
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12
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Obiettivi formativi
Modulo B: Geomorfologia e Geologia applicata
OBIETTIVI FORMATIVI
Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di geomorfologia e geologia applicata. Il corso introduce alla comprensione ed analisi delle forme della superficie terrestre e delle dinamiche che interessano l’ambiente fisico, anche in relazione con le attività dell’uomo. Sono introdotte inoltre le principali caratteristiche dei geomateriali e considerati i principali rischi geologici.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenze e capacità di comprensione: Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze sulla geomorfologia, sui processi erosionali e dinamica dei versanti, sui rischi geologici. Saprà distinguere i più comuni tipi e forme di erosione collegandoli ai loro processi formativi. Sarà capace di comprendere i processi dei rischi geologici.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di: leggere e interpretare una carta geomorfologica, analizzare i dati geologici applicati alla caratterizzazione del territorio ed all’analisi dei rischi geologici.
3) Autonomia di giudizio: Al termine dell’attività formativa lo studente saprà formulare un giudizio sui fenomeni geomorfologici e geologico applicativi in diversi contesti e sulle informazioni relative ai principali aspetti della geomorfologia.
4) Abilità comunicative: Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio nei diversi aspetti della geomorfologia e della geologia applicata e sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendere: Lo studente dovrà essere in grado di tracciare i caratteri geomorfologico e geologico-applicativi essenziali di una semplice realtà territoriale e di approfondire in modo autonomo i principali aspetti a loro connessi.
GEOMORFOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA
VINCENZO PISCOPO
Primo Semestre
6
GEO/05
Obiettivi formativi
Modulo B: Geomorfologia e Geologia applicata
OBIETTIVI FORMATIVI
Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di geomorfologia e geologia applicata. Il corso introduce alla comprensione ed analisi delle forme della superficie terrestre e delle dinamiche che interessano l’ambiente fisico, anche in relazione con le attività dell’uomo. Sono introdotte inoltre le principali caratteristiche dei geomateriali e considerati i principali rischi geologici.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenze e capacità di comprensione: Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze sulla geomorfologia, sui processi erosionali e dinamica dei versanti, sui rischi geologici. Saprà distinguere i più comuni tipi e forme di erosione collegandoli ai loro processi formativi. Sarà capace di comprendere i processi dei rischi geologici.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di: leggere e interpretare una carta geomorfologica, analizzare i dati geologici applicati alla caratterizzazione del territorio ed all’analisi dei rischi geologici.
3) Autonomia di giudizio: Al termine dell’attività formativa lo studente saprà formulare un giudizio sui fenomeni geomorfologici e geologico applicativi in diversi contesti e sulle informazioni relative ai principali aspetti della geomorfologia.
4) Abilità comunicative: Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio nei diversi aspetti della geomorfologia e della geologia applicata e sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendere: Lo studente dovrà essere in grado di tracciare i caratteri geomorfologico e geologico-applicativi essenziali di una semplice realtà territoriale e di approfondire in modo autonomo i principali aspetti a loro connessi.
Geomorfologia: processi morfogenetici e clima, insiemi morfogenetici, equilibrio morfoclimatico.
Degradazione fisica e chimica. Soliflusso e reptazione. Dilavamento: erosione laminare, a rivoli, a solchi (calanchi). Fattori del dilavamento e metodi di misura della degradazione specifica.
Insieme morfogenetico fluviale: erosione, trasporto e sedimentazione; forme fluviali.
Insieme morfogenetico costiero: processi litorali e agenti morfogenetici, morfologia costiera.
Cenni sui sistemi morfoclimatici glaciale e arido.
Geomorfologia strutturale. Il carsismo.
Movimenti di massa: classifica di Varnes, morfologia delle frane, cause delle frane.
Le carte geomorfologiche.
Caratteristiche fisiche dei terreni: proprietà indice, grado di addensamento, analisi granulometriche, sistemi di classificazione dei terreni, limiti di Atterberg, indice di plasticità e carta di Casagrande. Caratteristiche fisiche e elastiche delle rocce. Ammassi rocciosi. Processi di consolidazione dei terreni. Criteri di rottura dei terreni e resistenza al taglio.
Pericolosità e rischio da frane, cenni sulla mitigazione del rischio da frane.
Rischio vulcanico. Rischio sismico.
Modalità Esame
La valutazione comprende una prova orale della durata di circa 30 minuti sugli argomenti del modulo partendo da una carta geologica e tende a verificare il livello di conoscenza degli argomenti, la capacità di applicazione delle conoscenze, il linguaggio tecnico e la capacità critica nell'interpretare i fenomeni delle Scienze della Terra. La valutazione in trentesimi della prova orale mediata con quella del Modulo di Geologia costituirà la valutazione finale dell'esame modulare secondo le norme del Regolamento Didattico di Ateneo.
Testi adottati
Bell F.G. (2001) Geologia Ambientale. Zanichelli, Bologna.
Grotzinger J.P., Jordan T.H. (2016) Capire la Terra. Zanichelli, Bologna.
Panizza M. (2005) Manuale di Geomorfologia Applicata. Franco Angeli Editore, Milano.
Scesi L., Papini M., Gattinoni P. (2014) Principi di Geologia Applicata. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente consigliata.
Bibliografia
Bell F.G. (2001) Geologia Ambientale. Zanichelli, Bologna.
Grotzinger J.P., Jordan T.H. (2016) Capire la Terra. Zanichelli, Bologna.
Panizza M. (2005) Manuale di Geomorfologia Applicata. Franco Angeli Editore, Milano.
Scesi L., Papini M., Gattinoni P. (2014) Principi di Geologia Applicata. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
Appunti forniti del docente.
120386 - ABILITA' INFORMATICHE
Secondo Semestre
4
Obiettivi formativi
OBIETTIVI FORMATIVI
Una parte centrale del lavoro di un professionista nelle Scienze naturali ed ambientali consiste nell’analizzare dati sperimentali con l’ausilio dei computer e rappresentare i risultati. In questo corso studenti e studentesse apprenderanno concetti, abilità e strumenti, conoscenze e competenze applicative dell'informatica (tra cui nozioni base riguardo gli algoritmi e l'organizzazione dei dati, anche in open access) nell'ambito delle scienze naturali ed ambientali. Verranno introdotti alcuni software di uso comune di interesse del corso di studi. Inoltre, acquisiranno adeguate conoscenze e competenze applicative dell'informatica di calcolo e di rappresentazione grafica dei dati e di stesura di report scientifici.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenze e capacità di comprensione: Al termine del corso lo studente avrà preso coscienza delle potenzialità dell’utilizzo di un computer nell’affrontare problematiche di carattere scientifico. Saprà predisporre i dati sperimentali in modo efficace per l'analisi e la conservazione, e saprà utilizzare fogli di calcolo e programmi di scrittura, oltre ad avere conoscenze riguardo le basi dell'informatica e saper fare dei grafici base di dati sperimentali.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di:
• Saper valutare l'utilizzo degli strumenti informatici di base utili per le proprie attività.
• Saper organizzare i dati sperimentali in formato digitale in modo efficace per l'analisi e la conservazione.
• Saper utilizzare software di base di calcolo/fogli di calcolo, per la rappresentazione grafica di dati e la produzione di report scientifici.
3) Autonomia di giudizio: Al termine del corso lo studente/la studentessa sarà in grado di giudicare quali strumenti informatici possano meglio risolvere specifiche problematiche in diversi contesti scientifici.
4) Abilità comunicative: Lo studente/La studentessa acquisirà un appropriato linguaggio nei diversi aspetti dell’informatica.
5) Capacità di apprendere: Al termine del corso lo studente/la studentessa avrà acquisito sufficienti strumenti per poter utilizzare gli strumenti informatici per organizzare in formato digitale, conservare e visualizzare dati sperimentali.
MODULO A ( THEORY ) THEORY AND APPLICATION IN BIODIVERSITY CONSERVATION - BEGINNERS - BA
GIANLUCA PIOVESAN
Primo Semestre
3
Obiettivi formativi
1. Knowledge and Understanding
Students will have a comprehensive and critical understanding of:
Biodiversity conservation and restoration principles, including current challenges and the objectives of the EU Biodiversity Strategy.
Conservation ecology and biology, encompassing key theories and practices.
Sustainable natural resources management, with a focus on ecological integrity and long-term viability.
Innovative methods in biodiversity monitoring, including biomonitoring and remote sensing techniques.
Effective governance of protected areas, including understanding the complexities of transnational management and policy gaps.
2. Applying Knowledge and Understanding
Students will be able to:
Apply scientific knowledge to address practical challenges in nature protection and ecosystem restoration.
Utilize innovative and transdisciplinary methods for biodiversity monitoring and protected area management.
Critically analyze and interpret data from biomonitoring and remote sensing for conservation purposes.
Develop and implement strategies for effective management of protected areas at various scales.
Translate scientific excellence into practical solutions for biodiversity challenges.
3. Making Judgements
Students will be able to:
Formulate and critically evaluate appropriate solutions to complex problems in biodiversity conservation and ecosystem restoration, considering scientific, ethical, and societal implications.
Assess the effectiveness of different approaches to protected area management and sustainable natural resources management.
Make informed decisions regarding the application of innovative methods and technologies in biodiversity monitoring.
Demonstrate awareness of the gaps in current knowledge and contribute to filling them through critical analysis and synthesis.
4. Communication
Graduates will be able to:
Communicate effectively about complex issues in biodiversity conservation and restoration to both specialist and non-specialist audiences.
Engage in international cooperation and articulate their findings and ideas in a transnational context.
Participate in professional and academic discussions, defending their judgments and contributing to collaborative problem-solving.
(Only For PhD students acting as peer educators): Effectively convey complex scientific concepts and practical methodologies to students at different academic levels (MSc and Bachelor's).
5. Learning Skills
Graduates will have the learning skills to:
Undertake self-directed and autonomous learning in the field of biodiversity conservation and restoration, staying updated with new scientific developments and innovative methodologies.
Engage in continuous professional development and adapt to evolving challenges in nature protection and ecosystem management.
Critically reflect on their own learning process and identify areas for further development.
Utilize e-learning platforms and other digital tools for effective knowledge acquisition and sharing.
The Erasmus+ e-learning project BESTNATURE, in line with the European Biodiversity Strategy, aims to develop innovative teaching models and methods through a blended education and training course on the topics of biodiversity conservation and ecosystem restoration differentiated for different education levels.
The content ranges from conservation ecology and sustainable management of natural resources with insights into biomonitoring, remote sensing, and effective governance of protected areas for biodiversity conservation and ecosystem restoration. The didactic programme is structured to provide students with an inter- and trans- disciplinarity view, from forest to freshwater ecosystems. International cooperation through professors and researchers from Italy, Austria, and Germany is essential for creating a network of experts that will work to face management challenges to protect and restore biodiversity.
This course provides a comprehensive overview of biodiversity, from theoretical concepts and monitoring methods to governance and management.
M1: Theoretical and Applied Contents. Basic knowledge of biodiversity in face of global changes (10 hours)
Basic knowledge of biodiversity in the face of global changes
From evolution to classification and biodiversity knowledge (2 hours) - UNITUS (A. Chiocchio)
Biodiversity is the variety of form, function, and interactions of all living organisms. Most of such variety is going to be lost before being acknowledged, due to the increasing anthropogenic pressures on natural environments. The aim of the lecture is to explore the way to get an evolutionary informed classification of biodiversity to meet biodiversity conservation commitments
From ecological processes to biological conservation (2 hours) - UNIBO (A. Chiarucci)
Biological conservation is emerging as a major need in this age of human transformation of ecosystems.
Forest stands dynamics and disturbance ecology (1 hour) - UNITUS (G. Piovesan, J. Palli, and M. Baliva)
Forests are dynamic systems. Despite the variety of environmental conditions (climates, soils), and natural history (evolutionary backgrounds) of forests in different parts of the planet, temperate, boreal, and tropical forests follow similar stages of stand development. This lecture aims at illustrating forest stand dynamics in relation to natural and human disturbance regimes, and the bioecology of complex forest ecosystems.
Introduction into pressures and threats (1 hour) - UNITUS (R. Cimmaruta)
The main pressures and treats impacting biodiversity will be presented according to Diamond’s Evil Quartet classification. Some examples of their effects on habitat and species loss will be shown through case studies. The combined and synergistic effects of impacts and pressures on biodiversity will be highlighted.
Endangered species and habitat (2 hours) - UNITUS (R. Cimmaruta)
Nowadays we are facing a dramatic loss of biodiversity, with species and habitat endangered and likely to be extinct. This lecture introduces the main threats to species and habitat and tools that are used to classify their conservation status, such as red lists. In addition, principles concerning how to recover an endangered species will be provided, illustrating some iconic cases of European endangered species that are recovering from extinction.
The role of natural ecosystems in the carbon cycle (2 hours) - UNIPASSAU (C. Schmitt) and CUAS (V. Berger)
The global carbon cycle is of outstanding importance for life on earth because it helps controlling the carbon dioxide (CO2) concentration in the atmosphere and thus the global climate. This lecture shows how the global ecosystems take up and release CO2 highlighting carbon sinks and sources. Next, it briefly explains the role of anthropogenic CO2 emissions for global climate change. Since forests play a key role in taking up and storing carbon, we then show how and where carbon is stored in forest above and below ground and how different ecosystems and forest types differ in their carbon storage potential. Finally, the lecture indicates how natural ecosystems can help in mitigating climate change.
M2: Monitoring Methods. Introduction to monitoring methods ( (6 hours)
Biodiversity monitoring methods introduction (including basis remote sensing) (3 hours) - UNIGRAZ (M. Hirschmugl) and CUAS (V. Berger)
Monitoring biodiversity is crucial to assess its status, take action against loss, and evaluate protective measures of impact. Biodiversity comprises three levels: genetic diversity within species, species diversity in ecosystems and the diversity of ecosystems in landscapes. To measure these levels, there are various methods that can be used directly on the ground or remotely. On the ground, we can distinguish between human-based measurements often related to quality (e.g. status of the ecosystem, signs of degradation, species distribution) and quantitatively measured data both by humans and measurement devices e.g. species diversity, vegetation height, water quality). These measurements are typically taken at specific locations selected in a sampling design in order to be representative, but they can never be wall-to-wall. Remote sensing is a monitoring method that can cover potentially larger areas using observations from airplanes or satellites. However, the observations from remote sensing cannot deliver the full range and/or same accuracy of measurements taken on the ground. Therefore, a smart combination of methods is needed.
Ecosystems structure analysis with a focus on carbon sequestration and storage in different forest types: managed, unmanaged, young, old-growth, ecological, rewilding, and primeval) (3 hours) - CUAS (V. Berger), UNIGRAZ (M. Hirschmugl), and UNITUS (G. Piovesan, F. Solano, and M. Baliva)
This module integrates a diverse range of topics essential for understanding forest ecosystems and their monitoring. Beginning with an exploration of ecosystem structure and functions, participants will get an introduction to forest monitoring methods and practical techniques such as measuring tree parameters like Diameter at Breast Height, Height, and Location. They further learn about assessing tree age and growth and analyzing sample plot data including tree density, diameter distribution, basal area, volume, biomass. Understanding forest dynamics regarding biomass, carbon stock, and volume increment becomes crucial for comprehensive forest assessment. Additionally, an overview of Remote Sensing techniques for analyzing forest structure and functions, as well as methods for assessing carbon sequestration and storage will be given.
M3: Governance and Management of Protected Areas (8 hours)
Overview of international policies and agreements for conserving biodiversity: IUCN Red List, Berna Convention, Nature Framework 2000, Ramsar, Convention on Biodiversity, Kunming-Montreal Targets, UNESCO World Heritage Sites, UNESCO Man and Biosphere (MAB), European Green New Deal, and EU Biodiversity Strategy. This module will provide a framework for biodiversity conservation in protected areas. (3 hours) - UNIPASSAU (C. Schmitt, J. de Deus Vidal) and CUAS (M. Jungmeier)
This module aims to provide the students with an overview of the international policies and agreements on biodiversity conservation. We will introduce basic and advanced concepts, like IUCN RedList, Berna Convention, Natura 2000, Ramsar Convention on Biodiversity, Kunming-Montreal Targets, UNESCO World Heritage Sites, UNESCO Man and Biosphere (MAB), European Green New Deal, EU Biodiversity Strategy, Framework for biodiversity conservation in protected areas. Moreover, we will also present a timeline of how these topics were brought together to create the current frameworks of international cooperation to protect biodiversity, starting from the creation of the Convention on Biological Diversity during the Earth Summit (Rio 92) to the most recent Kunming- Montreal Protocol, created in December 2022 at the 15th meeting of the Conference of the Parties. By the end of this module, students will be capable of recognizing the overall structure of biodiversity policies, the hierarchy of the global actors, the initiatives and agreements currently implemented, as well as critically discussing their success and limitations in protecting species from human- triggered extinctions.
Protected Areas design and characterization (comparison between different models) (3 hours) - UNIBO (A. Chiarucci)
Biological conservation is emerging as a major need in this age of human transformation of ecosystems.
Strategies and Frameworks for Protected Areas Management (2 hours) UNITUS (Piovesan G., Palli J., Mansi C.; Carabinieri Biodiversity Group (General Raffaele Manicone)
Protected areas are clearly defined as geographical spaces, recognized, dedicated and managed to achieve the long-term conservation of nature with associated ecosystem services and cultural values (IUCN). Effectively managed protected areas are critical instruments in achieving their objectives. In this lecture, we will report examples of best practices that maximize the effectiveness of protected areas. A special focus is given to risks and opportunities of “sport in nature” activities; to the key role ecotourism may play in conveying bio ecological and economic sustainability principles to the public; and to sustainable resource use through practices which minimize environmental impacts, such as the close-to-nature forestry.
Modalità Esame
To help students become familiar with the format, question styles, and overall structure of the exam, a practice exam (Mock) is available on Moodle. This is intended to boost confidence and minimize test-taking anxiety.
The in-person BestNature final exam, which covers all course topics available on Moodle, is a 45-minute written test worth a total of 45 points. The questions are in a variety of formats, including multiple-choice, "pick the right term," and word-matching.
Testi adottati
The course is available in asynchronous mode on the Moodle platform of the University of Tuscia, where recorded lessons with various teaching methods and in-depth materials are available.
Modalità di frequenza
Il Corso viene erogato in modalità asincrona sulla piattaforma Moodle
MODULO B ( APPLICATION) THEORY AND APPLICATION IN BIODIVERSITY CONSERVATION - BEGINNERS - BA
GIANLUCA PIOVESAN
Primo Semestre
3
Obiettivi formativi
Building directly on the theoretical foundations of Module A, Module B offers an intensive, applied learning experience focused on biodiversity monitoring and conservation. Students will immerse themselves in a real-world case study: a designated protected area. Under the direct guidance of both university professors and experienced park managers, participants will gain hands-on knowledge and practical skills essential for effectively monitoring and managing a protected natural environment.
1. Knowledge and Understanding
Students will have a comprehensive and critical understanding of:
Biodiversity conservation and restoration principles, including current challenges and the objectives of the EU Biodiversity Strategy.
Conservation ecology and biology, encompassing key theories and practices.
Sustainable natural resources management, with a focus on ecological integrity and long-term viability.
Innovative methods in biodiversity monitoring, including biomonitoring and remote sensing techniques.
Effective governance of protected areas, including understanding the complexities of transnational management and policy gaps.
2. Applying Knowledge and Understanding
Students will be able to:
Apply scientific knowledge to address practical challenges in nature protection and ecosystem restoration.
Utilize innovative and transdisciplinary methods for biodiversity monitoring and protected area management.
Critically analyze and interpret data from biomonitoring and remote sensing for conservation purposes.
Develop and implement strategies for effective management of protected areas at various scales.
Translate scientific excellence into practical solutions for biodiversity challenges.
3. Making Judgements
Students will be able to:
Formulate and critically evaluate appropriate solutions to complex problems in biodiversity conservation and ecosystem restoration, considering scientific, ethical, and societal implications.
Assess the effectiveness of different approaches to protected area management and sustainable natural resources management.
Make informed decisions regarding the application of innovative methods and technologies in biodiversity monitoring.
Demonstrate awareness of the gaps in current knowledge and contribute to filling them through critical analysis and synthesis.
4. Communication
Graduates will be able to:
Communicate effectively about complex issues in biodiversity conservation and restoration to both specialist and non-specialist audiences.
Engage in international cooperation and articulate their findings and ideas in a transnational context.
Participate in professional and academic discussions, defending their judgments and contributing to collaborative problem-solving.
(Only For PhD students acting as peer educators): Effectively convey complex scientific concepts and practical methodologies to students at different academic levels (MSc and Bachelor's).
5. Learning Skills
Graduates will have the learning skills to:
Undertake self-directed and autonomous learning in the field of biodiversity conservation and restoration, staying updated with new scientific developments and innovative methodologies.
Engage in continuous professional development and adapt to evolving challenges in nature protection and ecosystem management.
Critically reflect on their own learning process and identify areas for further development.
Utilize e-learning platforms and other digital tools for effective knowledge acquisition and sharing.
Module B includes a field week session in a National Park. The BESTNATURE Field Weeks (BFWs) are designed to provide students with hands-on experience in applying field monitoring techniques and effective protected area management, with the goal of developing practical, cross-curricular, and interdisciplinary knowledge.
The module teaches students how to collect and analyze ecological data using major biodiversity and tree-ring analysis software packages. The main topics of Module B are:
Environmental and remote sensing techniques in biodiversity monitoring and assessment.
Sampling design & monitoring: mapping biodiversity and ecosystem function (e.g., flora, fauna, habitats, dendroecology, and paleoecology).
Late afternoon Lab: Statistical analysis of collected biodiversity data using software packages (primarily R-based packages).
Biodiversity reporting for the assessment of protected area management effectiveness (e.g., how to write a policy brief).
In the final part of the course, students will learn to develop a web platform for visualizing biodiversity monitoring data from a specific protected area. They will collaborate with local stakeholders and organizations involved in biodiversity monitoring. Undergraduate and graduate students will interact with doctoral students who will serve as peer mentors, in collaboration with researchers and professors.
Modalità Esame
Final Report Guidelines
The final report is a prerequisite for earning 3 ECTS credits (Module B). The report should focus on the monitoring activities students participated in during the BESTNATURE Field Weeks (BFWs). These BFWs involved a variety of monitoring activities, which were subsequently analyzed and discussed in an online webinar.
Each student must select at least two monitoring activities and integrate them into their report, emphasizing their importance for biodiversity conservation. Reports should specifically focus on the Protected Areas visited during the BFWs. The evaluation will assess the depth of analysis presented and the student's ability to effectively present and discuss their chosen monitoring activities. Students may incorporate data analysis into their reports for some activities.
Report Structure:
Introduction: The BESTNATURE project
Study Region: Area of study, Environment, ecology, biodiversity
The Excursion: Summary of the activities, Topic selection
Topic 1: Method, results, interpretation
Topic 2: Method, results, interpretation
Personal Conclusions: Reflections on the topics and the excursion, personal learning outcomes, and reflections on the overall experience
References
Formalities:
The report should be 10-15 pages long, including figures.
Raw tables and data can be included in an appendix.
If the report focuses on data analysis, 10 pages are sufficient.
If the report is more descriptive, it should be up to 15 pages.
Testi adottati
Before the BFW, the Partners worked together on the Handbook “Guidelines for Biodiversity Monitoring in Protected Areas—methods and devices for monitoring terrestrial and freshwater habitats in forest ecosystems.” This manual aims to provide students with theoretical knowledge about the most innovative monitoring methods planned for the BFW.
Modalità di frequenza
Obbligatoria
INSEGNAMENTO
SEMESTRE
CFU
SSD
LINGUA
120387 - CARTOGRAFIA E IDROLOGIA
-
12
-
-
Obiettivi formativi
OBIETTIVI FORMATIVI GENERALI
Il corso ha come obiettivo formativo la trasmissione delle nozioni di base riguardanti la rappresentazione di informazioni geografiche e quelle relative al ciclo idrologico, utilizzando strumenti informatici di base. Il ciclo idrologico e le sue interconnessioni con i processi naturali e le matrici ambientali, la rappresentazione di informazioni geografiche utili per la gestione della Natura e dell’Ambiente sono gli argomenti chiave del corso articolato in due moduli formativi.
Modulo A: Cartografia
OBIETTIVI FORMATIVI
Acquisire conoscenze e tecniche per la rappresentazione di informazioni geografiche e per la gestione dei dati spaziali di interesse per le Scienze Naturali e Ambientali.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei criteri e degli strumenti di rappresentazione della superficie terrestre. Conoscenza del processo di costruzione delle carte. Conoscenza dei sistemi informativi territoriali (GIS) per l’analisi e la costruzione di cartografia tematica.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di analizzare dati cartografici e di produrre cartografia tematica in ambiente GIS.
3) Capacità critiche e di giudizio: Sviluppare abilità nel produrre elaborazioni cartografiche con software freeware. Capacità di raccogliere, organizzare ed elaborare dati naturalistici e ambientali.
4) Capacità di comunicare: Capacità di esporre i risultati delle analisi ed abilità di interazione con tecnici e specialisti.
5) Capacità di apprendere autonomamente: Capacità di approfondire ed esaminare differenti contesti naturali e ambientali. Capacità di applicare metodi e tecniche a diversi contesti naturali e ambientali.
Modulo B: Idrologia
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza dei processi idrologici per la comprensione e la gestione delle problematiche inerenti il ciclo idrologico.
Si possono identificare tre obiettivi primari:
• Capire e apprendere la natura dei Fenomeni Idrologici: il corso approfondirà le proprietà delle precipitazioni e le dinamiche legate alla formazione dei fiumi.
• Capire e apprendere il concetto di Portata di Progetto, obiettivo formativo centrale essendo alla base di gran parte delle progettazioni idrauliche.
• Apprendere ed applicare la Formula Razionale che rappresenta l’obiettivo formativo di tipo modellistico con un risvolto più pratico e meno fenomenologico.
Oltre agli obiettivi principali, lo studente sarà formato direttamente anche su alcune soft-skill relative alle tematiche del corso, quali strumenti informatici di base (fogli di calcolo, GIS).
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (monitoraggio in tempo reale dei fenomeni, video illustrativi, ricerche in rete).
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (portata di progetto e Formula Razionale) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli report da sviluppare in maniera indipendente).
3-4-5) Autonomia di giudizio, Abilità comunicative e Capacità di apprendimento: Sarà stimolata tramite l’analisi di fenomeni precipitazione-portata osservati dallo studente in tempo reale consultando i siti istituzionali preposti al monitoraggio dei fenomeni idrologici. Lo studente dovrà redigere un report di analisi di un evento di precipitazione-portata (abilità comunicative) per supportare le ipotesi da lui formulate riguardo l’evoluzione del fenomeno osservato.
CARTOGRAFIA
ALFONSO PROTA PROTA
Secondo Semestre
6
GEO/04
Obiettivi formativi
Modulo A: Cartografia
OBIETTIVI FORMATIVI
Acquisire conoscenze e tecniche per la rappresentazione di informazioni geografiche e per la gestione dei dati spaziali di interesse per le Scienze Naturali e Ambientali.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei criteri e degli strumenti di rappresentazione della superficie terrestre. Conoscenza del processo di costruzione delle carte. Conoscenza dei sistemi informativi territoriali (GIS) per l’analisi e la costruzione di cartografia tematica.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di analizzare dati cartografici e di produrre cartografia tematica in ambiente GIS.
3) Capacità critiche e di giudizio: Sviluppare abilità nel produrre elaborazioni cartografiche con software freeware. Capacità di raccogliere, organizzare ed elaborare dati naturalistici e ambientali.
4) Capacità di comunicare: Capacità di esporre i risultati delle analisi ed abilità di interazione con tecnici e specialisti.
5) Capacità di apprendere autonomamente: Capacità di approfondire ed esaminare differenti contesti naturali e ambientali. Capacità di applicare metodi e tecniche a diversi contesti naturali e ambientali.
Lezioni frontali:
Una breve storia della Cartografia. «La mappa non è il territorio»: la Cartografia come rappresentazione e restituzione della complessità. Le forme della terra e la georeferenziazione: proiezioni e rappresentazioni cartografiche, latitudine e longitudine, sistemi di coordinate. Elementi sulla costruzione delle carte: triangolazione e rete geodetica, rappresentazione e simbologia cartografica, cenni di fotointerpretazione. La Cartografia ufficiale d’Italia: la Carta Topografica d’Italia, la Carta Tecnica Regionale, la cartografia catastale. La Cartografia tematica: carte geologiche, carte idrogeologiche, carte geopedologiche, carte della vegetazione. La lettura delle carte topografiche e tematiche. Descrizione e interpretazione della cartografia di base e tematica della provincia di Viterbo. Elementi di cartografia numerica: i Sistemi Informativi Territoriali (SIT) – Geographic Information System (GIS).
Lezioni pratiche:
Analisi, lettura, interpretazione, restituzione di carte topografiche e tematiche. Esercitazioni con QGIS Desktop.
Modalità Esame
La valutazione consiste in una prova orale a corredo di esercitazione con QGIS Desktop e si svolge in 30 minuti circa.
Gli argomenti di esame sono quelli trattati durante il corso.
Nello specifico, si richiede la conoscenza, la lettura e l’interpretazione della cartografia topografica di base e tematica. Nel corso della prova saranno valutate le capacità di applicazione delle suddette conoscenze in ambiente QGIS, il linguaggio tecnico e la capacità critica e di restituzione scientifica e tecnica del candidato.
Testi adottati
Aruta L., Marescalchi L. (2003) Cartografia. Lettura delle carte. Dario Flaccovio Editore
Campbell J. (1992) Introduzione alla Cartografia. Zanichelli
Manuale utente di QGIS - https://docs.qgis.org/3.40/it/docs/user_manual/index.html
Manuale di Formazione di QGIS - https://docs.qgis.org/3.40/it/docs/training_manual/index.html
Esercizi QGIS - https://docs.qgis.org/3.40/it/docs/training_manual/foreword/intro.html (Scarica il dataset predisposto dal "Deposito dati del corso" e scompatta il file)
Modalità di frequenza
Non obbligatoria ma raccomandata.
119005 - FISICA CON LABORATORIO
-
12
-
-
Obiettivi formativi
Modulo A: Fisica
OBIETTIVI
Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di fisica utili per inquadrare correttamente i temi ambientali e delle scienze naturali. Il corso introduce alla definizione, comprensione e all’uso delle grandezze fisiche e delle leggi fisiche fondamentali ed alla loro applicazione a processi e fenomeni di interesse delle scienze ambientali. Ciò all'interno di una semplice, ma rigorosa trattazione modellistica e matematica volta a familiarizzare gli studenti con rappresentazioni grafiche e stime delle scale delle grandezze e dei fenomeni fisici. In particolare, il corso si propone di introdurre lo studente ai principi fondamentali della Fisica in particolare del Metodo scientifico, Meccanica, Statica e Dinamica dei fluidi, Termodinamica, Elettromagnetismo, fornendogli le conoscenze fondamentali della fisica per una giusta applicazione ai processi e fenomeni di interesse delle Scienze Naturali ed Ambientali.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e Capacità di comprensione: Ci si aspetta che al termine del corso lo studente abbia appreso i fondamenti teorici e sperimentali della Fisica Classica, le sue leggi fondamentali e abbia acquisito la capacità di applicare le leggi della fisica per risolvere semplici problemi. Un importante risultato atteso è la comprensione del metodo scientifico e delle modalità della ricerca in Fisica, unite la capacità di esporre gli argomenti trattati durante il corso. Il corso si propone di sviluppare le capacità di identificazione degli aspetti essenziali dei fenomeni fisici e le abilità logico critiche che consentono di proporre e/o verificare modelli fenomenologici in grado di descriverli.
2) Conoscenza e comprensione applicate: Saper utilizzare le nozioni apprese anche in contesti diversi da quelli presentati.
3) Autonomia di giudizio: Sviluppare la capacità critica di analisi ed essere in grado di risolvere problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione.
4) Abilità comunicative: Verrà stimolata la capacità degli studenti di discutere sulle implicazioni di concetti presentati a lezione e sui possibili interrogativi che possono emergere dagli argomenti trattati.
5)Capacità di apprendere: Essere in grado di discutere temi scientifici fondamentali della Fisica e nelle sue applicazioni.
MODULO A - FISICA
INES DELFINO
Secondo Semestre
8
FIS/07
Obiettivi formativi
Modulo A: Fisica
OBIETTIVI
Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di fisica utili per inquadrare correttamente i temi ambientali e delle scienze naturali. Il corso introduce alla definizione, comprensione e all’uso delle grandezze fisiche e delle leggi fisiche fondamentali ed alla loro applicazione a processi e fenomeni di interesse delle scienze ambientali. Ciò all'interno di una semplice, ma rigorosa trattazione modellistica e matematica volta a familiarizzare gli studenti con rappresentazioni grafiche e stime delle scale delle grandezze e dei fenomeni fisici. In particolare, il corso si propone di introdurre lo studente ai principi fondamentali della Fisica in particolare del Metodo scientifico, Meccanica, Statica e Dinamica dei fluidi, Termodinamica, Elettromagnetismo, fornendogli le conoscenze fondamentali della fisica per una giusta applicazione ai processi e fenomeni di interesse delle Scienze Naturali ed Ambientali.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e Capacità di comprensione: Ci si aspetta che al termine del corso lo studente abbia appreso i fondamenti teorici e sperimentali della Fisica Classica, le sue leggi fondamentali e abbia acquisito la capacità di applicare le leggi della fisica per risolvere semplici problemi. Un importante risultato atteso è la comprensione del metodo scientifico e delle modalità della ricerca in Fisica, unite la capacità di esporre gli argomenti trattati durante il corso. Il corso si propone di sviluppare le capacità di identificazione degli aspetti essenziali dei fenomeni fisici e le abilità logico critiche che consentono di proporre e/o verificare modelli fenomenologici in grado di descriverli.
2) Conoscenza e comprensione applicate: Saper utilizzare le nozioni apprese anche in contesti diversi da quelli presentati.
3) Autonomia di giudizio: Sviluppare la capacità critica di analisi ed essere in grado di risolvere problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione.
4) Abilità comunicative: Verrà stimolata la capacità degli studenti di discutere sulle implicazioni di concetti presentati a lezione e sui possibili interrogativi che possono emergere dagli argomenti trattati.
5)Capacità di apprendere: Essere in grado di discutere temi scientifici fondamentali della Fisica e nelle sue applicazioni.
MODULO A
La fisica e la sua relazione con le altre discipline. Modelli, teorie, leggi, misure e incertezza nella misura. Cifre significative. Metodo scientifico. Grandezze fisiche. Campioni e unità di misura. Il sistema internazionale di misure. I campioni di lunghezza, massa e tempo. La matematica in fisica. Misura di una grandezza, Caratteristiche strumenti di misura, Intervallo di confidenza, Errori sistematici, errori di lettura, errori casuali, errori relativi, cifre significative, propagazione degli errori. Cifre significative e intervallo di confidenza, Cifre significative ed errore relativo,
Rappresentazione risultati: troncamento e arrotondamento, Tabelle di misure sperimentali
Grandezze scalari e vettoriali. Operazioni tra vettori (somma, prodotti). Cinematica di una particella in una dimensione e in due dimensioni. Velocità media. Velocità istantanea. Accelerazione media ed istantanea. Moto rettilineo uniforme e moto rettilineo uniformemente accelerato.
Dinamica di una particella. Leggi di Newton. Definizione di forza e di massa. Esempi di forze: la forza di gravità e la forza peso. Applicazione delle leggi della dinamica. Il piano inclinato. Le forze di attrito statico e dinamico. Forza esercitata da una molla. La dinamica del moto circolare uniforme. Equilibrio dei corpi: equilibrio stabile, instabile ed indifferente. Momento angolare.
Lavoro ed energia. Lavoro compiuto da una forza costante e da una forza variabile. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Potenza. Unità di misura per il lavoro e potenza. Conservazione dell'energia. Le forze conservative. Energia potenziale. Energia potenziale gravitazionale ed energia potenziale elastica. Energia meccanica e sua conservazione. Forze non conservative.
Definizione di corpo rigido. Equazioni cardinali della statica. Equilibrio statico di un corpo rigido. Centro di gravità. Momento di inerzia. Stabilità ed equilibrio. Leve. Guadagno meccanico.
Meccanica dei fluidi. Definizione di fluido perfetto. Pressione e densità. Statica dei fluidi. Legge di Stevino. La legge di Pascal e la pressa idraulica. Principio di Archimede. Fluidodinamica. Equazione di continuità. Teorema di Bernoulli. Fluidi reali. Capillarità. Viscosità. Tensione superficiale. Flusso turbolento. Legge di Hagen-Poiseuille. Numero di Reynolds.
Vibrazioni e onde. Moti armonici. Onde trasversali e longitudinali. Lunghezza d'onda, frequenza e velocità dell’onda. Energia e potenza delle onde in movimento. Interferenza. Onde meccaniche. Onde acustiche. Suono. Potenza e intensità delle onde sonore. Velocità del suono. Effetto Doppler.
Termodinamica e calorimetria. Temperatura e sua misurazione. Scale di temperatura e termometri. Proprietà termiche della materia. Espansione termica. Capacità termica e calore specifico. Cambiamenti di fase. Conduzione del calore. Il trasferimento di calore per convezione e irraggiamento. Primo principio della termodinamica. Secondo principio della termodinamica. Motori termici. Rendimento dei motori termici. Entropia.
Elettrostatica. Carica elettrica. Conduttori e isolanti. Legge di Coulomb. Quantizzazione della carica. Conservazione della carica. Campo elettrico. Campo elettrico. Dipolo elettrico. Energia potenziale elettrica. Potenziale elettrico.
Condensatori. Capacità dei condensatori con dielettrici. Energia immagazzinata in un condensatore. Condensatori in serie e in parallelo. La corrente elettrica e resistenza. Resistenza e resistività. Resistenze in serie e in parallelo. Legge di Ohm. Legge di Joule. Forza elettromotrice. Circuiti in corrente continua. Condensatori in serie ed in parallelo, Legge delle maglie, legge dei nodi. Risoluzione di circuiti in cc.
Campo magnetico. Forza magnetica su una carica in moto. I campi magnetici e correnti. Dipolo magnetico. La legge di Biot-Savart. Legge di Ampere. Legge di Faraday. Legge di Lenz. Campi elettrici indotti. Induttanza. Solenoide.
Circuiti in corrente alternata. Elementi circuitali reali ed ideali.
Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche e il loro spettro. Ottica geometrica. Indice di rifrazione. Cammino ottico. Leggi della riflessione e della rifrazione. Lenti sottili. Equazione dei punti coniugati. Lente d'ingrandimento. Microscopio. Comportamento ondulatorio della luce: interferenza, diffrazione, spettroscopia, la polarizzazione. Reticolo di diffrazione. Risoluzione degli strumenti ottici.
La trattazione di alcuni degli argomenti sarà integrata con esperimenti dimostrativi.
Modalità Esame
La valutazione del profitto della prima parte avviene mediante una prova scritta ed una eventuale prova orale.
Nella prova scritta vengono assegnati dei problemi, in numero di 3 ed una domanda a risposta aperta, al quale lo studente deve rispondere in modo conciso, con uguale valore ai fini della votazione in trentesimi. La prova scritta verte sull’intero programma svolto.
Ogni problema può essere risolto secondo le metodologie, la comprensione dei principi fisici.
La prova scritta è superata se la valutazione della prova almeno 18/30.
L'esame orale verte sull'accertamento della conoscenza degli argomenti che non sono facilmente riconducibili alla logica dell'esercizio numerico e, se necessario, sull'approfondimento delle nozioni teoriche alla base degli esercizi svolti dallo studente nelle prove scritte.
Il voto finale risulta dalla media fra la prova scritta e la prova orale.
Durante la prova orale la commissione farà domande per comprendere la conoscenza acquisita dallo studente/dalla studentessa di 3 macro-argomenti indicati nel programma.
Durante il corso vengono svolte delle prove in itinere per gli studenti frequentanti. Il superamento delle prove in itinere consente l’esonero dalla prova scritta.
Testi adottati
Giancoli, "Fisica" (Edizione con Fisica Moderna), Casa Editrice Ambrosiana.
Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Casa Editrice Zanichelli.
Modalità di svolgimento
Il modulo A del corso consiste di 64 ore di lezioni frontali sulle conoscenze di Fisica di base con esempi ed applicazioni numeriche oltre allo svolgimento e discussione di esperimenti dimostrativi che possono essere svolti anche in laboratorio
Modalità di frequenza
Modulo A- La frequenza non è obbligatoria
Bibliografia
Giancoli, "Fisica" (Edizione con Fisica Moderna), Casa Editrice Ambrosiana.
Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Casa Editrice Zanichelli.
MODULO B - LABORATORIO DI FISICA
INES DELFINO
Secondo Semestre
4
FIS/07
Obiettivi formativi
Lo scopo del corso è fornire agli studenti ulteriori nozioni di base di fisica oltre quelle introdotte durante il Modulo A e gli strumenti necessari per progettare e realizzare un esperimento scientifico ed analizzare i dati ottenuti mediante i più opportuni strumenti di analisi statistica (utilizzando metodi grafici e analitici). Il corso si prefigge di far acquisire agli studenti la capacità di esporre oralmente un argomento e di redigere una relazione scientifica. Ciò all'interno di una semplice, ma rigorosa trattazione modellistica e matematica volta a familiarizzare gli studenti con rappresentazioni grafiche e stime delle scale delle grandezze e dei fenomeni fisici.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE.
Al termine dell’attività formativa la persona saprà: A) definire la misura di una grandezza fisica in maniera diretta e indiretta; B) descrivere una grandezza fisica attraverso metodi numerici e grafici, lineari e non lineari; C) identificare le giuste equazioni dimensionali e il sistema di unità di misura; D) descrivere il funzionamento di uno strumento e metterne in luce le proprietà; E) distinguere errori sistematici e casuali degli strumenti di misura nella loro rappresentazione assoluta e relativa; F) definire una propagazione dell'errore in grandezze derivate; G) definire le cifre significative di una misura; H) delineare il concetto di distribuzione di probabilità; I) identificare un intervallo di confidenza; L) effettuare un confronto tra risultati sperimentali; M) progettare un esperimento di meccanica, di calorimetria e riguardante lo studio dei circuiti in corrente continua in grado di determinare con buona approssimazione alcune costanti fondamentali della fisica o proprietà fisiche degli apparati; N) scrivere un report scientifico che dia in maniera chiara, completa e sottoponibile a immediato controllo il protocollo e i dati raccolti.
CONOSCENZA E COMPRENSIONE APPLICATE.
Al termine di questa attività didattica, in un contesto di esercitazione o esame, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di sapere: A) associare le grandezza da misurare alle leggi fisiche che descrivono il sistema; B) stimare gli effetti che modificano il valore aspettato della grandezza misurata all'interno dell'approssimazione vigente per l'applicazione della legge; C) effettuare un esperimento e le condizioni ottimali per l'ottenimento di una misura; D) dare un valore di incertezza ad una misura comunque precisa da lui effettuata; E) valutare analiticamente come l'errore si propaghi su grandezze indirettamente misurate; F) scegliere il modo più efficace per ottenere il valore da misurare che sia affetto dal minimo errore casuale e da incertezze sistematiche; G) analizzare attraverso la statistica la significatività dei risultati.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO.
Al termine di questa attività didattica, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di: A) saper scegliere una condizione di lavoro o una approssimazione per la verifica sperimentale di una legge fisica; B) formulare e sostenere ipotesi appropriate sul tipo di esperimento più adatto ad ottenere un risultato sperimentale; C) applicare i protocolli più opportuni per aumentare la sensibilità della misura; D) applicare i protocolli più opportuni per ridurre gli errori accidentali e sistematici.
ABILITÀ COMUNICATIVE.
Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di descrivere in un report scientifico la legge fisica oggetto dell'esperienza, le condizioni sperimentali e la teoria più adatta alla determinazione della misura della grandezza fisica, la raccolta dei dati e l'analisi statistica. Le abilità comunicative saranno verificate attraverso la valutazione delle relazioni che ciascun gruppo di studenti dovrà svolgere per relazionare in merito agli esperimenti svolti durante il corso. Saranno poi verificate in sede di esame.
CAPACITÀ DI APPRENDERE.
Al termine di quest’attività formativa, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare il metodo sperimentale appreso per investigare le caratteristiche di altri sistemi diversi da quelli presi in considerazione durante questo corso.
Complementi di Fisica
Effetto fotoelettrico. Cenni di fisica moderna. Dualismo onda-particella. Teoria quantistica e modelli dell'atomo. Atomo di Bohr. Molecole e solidi.
Relazione di de Broglie. Principio di indeterminazione di Heisenberg.
Principio di funzionamento del laser. Caratteristiche ed applicazioni dei laser.
Nucleo e radioattività. Decadimento radioattivo.
Effetti biologici delle radiazioni.
Rappresentazione grafica di dati sperimentali.
Misure ripetute.
Istogrammi.
Media, media pesata, deviazione standard.
Probabilità. Distribuzioni e distribuzioni limite.
Distribuzione Gaussiana.
Limite di confidenza.
Funzione degli errori,
Rigetto dei dati, Criterio di Chauvenet.
Confronto tra dati sperimentali e modelli teorici.
Procedure di fit. Principio di massima verosimiglianza.
Fit lineare. Metodo dei minimi quadrati.
Covarianza. Coefficiente di correlazione lineare.
Adattamento del metodo dei i minimi quadrati ad altre curve.
Fit pesati.
Linearizzazione di una funzione e metodo dei minimi quadrati
Test di ipotesi. Test del chi2.
Distribuzione di Poisson.
Strumenti di misura di correnti, d.d.p, resistenze
Generatori di tensione (reali ed ideali) in ca e cc
Principio di funzionamento del multimetro.
Utilizzo del multimetro per misure di resistenze, correnti, differenze di potenziale.
Corrente alternata e strumenti di misura.
Misura delle dosi di radiazioni ionizzanti.
Strumenti di misura delle radiazioni ionizzanti.
Principio di funzionamento del contatore Geiger.
Norme generali di sicurezza in laboratorio
LEZIONI in LABORATORIO (con frequenza obbligatoria) e/o di SPECIFICI ESEMPI DI ANALISI DATI
Statistica
Meccanica
Calorimetria
Misura di grandezze fisiche mediante ohm-metro e con il metodo volt-amperometrico.
Ottica
Decadimenti radioattivi
Modalità Esame
Durante l'esame si svolge la valutazione delle attività relative ad entrambi i moduli.
Per quanto riguarda il Modulo B
La valutazione del profitto avviene mediante tre prove:
- una prova pratica (o la partecipazione, con profitto, alle lezioni in laboratorio che si svolgono durante il corso)
- una prova scritta, che consiste, per quanto riguarda il Modulo B, nell’analisi di dati relativi ad uno degli esperimenti presentati nelle lezioni in laboratorio, degli esercizi sulla parte relativa alla parte di Fisica (svolta prevalentemente nel modulo A; i metodi di accertamento relativi sono descritti in quel modulo), ed in un esercizio su un argomento di Fisica svolto nel Modulo B;
- una prova orale volta a verificare la completezza delle conoscenze sugli argomenti del programma.
Durante il corso vengono svolte delle prove in itinere per gli studenti frequentanti. Il superamento delle prove in itinere consente l’esonero dalla prova scritta e la verifica di parte del programma, che, quindi non sarà poi oggetto di verifica durante la prova orale.
Durante la prova orale la commissione farà domande per valutare la conoscenza acquisita dallo studente/dalla studentessa di 3 macro-argomenti indicati nel programma.
Testi adottati
Giancoli, "Fisica" (Edizione con Fisica Moderna), Casa Editrice Ambrosiana.
Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Casa Editrice Zanichelli.
Modalità di svolgimento
Il modulo B del corso consiste di 8 ore di lezioni frontali e 24 ore di lezioni frontali ad alto contenuto pratico da svolgere anche in laboratorio (queste con frequenza obbligatoria)
Modalità di frequenza
Delle 24 ore di lezioni frontali ad alto contenuto pratico previste nel Modulo B, la maggior parte sono con frequenza obbligatoria
Bibliografia
Giancoli, "Fisica" (Edizione con Fisica Moderna), Casa Editrice Ambrosiana.
Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Casa Editrice Zanichelli.
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso consentirà agli studenti di comprendere le caratteristiche morfologiche, fisiologiche e metaboliche dei microrganismi (in particolare procarioti), con particolare riferimento al loro ruolo in natura e le interazioni con altri organismi. Inoltre, consentirà di conoscere le tecniche di base per la loro manipolazione in laboratorio. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di tematiche attuali connesse con i microrganismi e le loro potenziali applicazioni (ad es. l'importanza dei microrganismi per l'uomo e gli altri animali, la pericolosità di alcuni microrganismi e le contromisure necessarie a contrastarne i potenziali danni). Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia microbica, della microbiologia ambientale, e medica.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Aver sviluppato la conoscenza dei principi base della biologia dei microrganismi, del loro metabolismo, del loro ruolo in natura, delle interazioni con altri organismi.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Avere una comprensione delle problematiche inerenti i rapporti tra microrganismi, uomo e ambiente e acquisire una conoscenza di base degli approcci sperimentali per lo studio del mondo microbico.
3) Autonomia di giudizio: Essere in grado di interpretare i risultati degli studi inerenti alla microbiologia. Essere in grado di comprendere il ruolo dei microrganismi nell’ambiente e la loro influenza sulla biologia di altri organismi.
4) Abilità comunicative: Essere in grado di comunicare a interlocutori del settore e non informazioni e problematiche inerenti alla microbiologia generale e l’importanza dei microrganismi in natura e nelle relazioni con gli altri esseri viventi.
5) Capacità di apprendimento: Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti alla biologia dei microrganismi in forma sia scritta che orale attraverso uno specifico linguaggio scientifico/tecnico. Essere in grado di acquisire le metodiche descritte per il riconoscimento e la coltivazione di microrganismi. Tale abilità verrà sviluppata anche mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula.
Il corso si svolgerà secondo la seguente articolazione:
1. Storia della Microbiologia (cenni): la scoperta del mondo dei microrganismi; la controversia sulla generazione spontanea; i microrganismi come agenti di malattia e loro ruolo nella trasformazione della sostanza organica.
2. Citologia: cellula procariote ed eucariote: generalità; struttura ed ultrastruttura della cellula batterica; struttura e funzione della membrana; sistemi di trasporto attraverso la membrana; la parete cellulare, composizione chimica e caratteristiche; la parete dei batteri Gram+ e Gram-; la parete degli archebatteri e degli eucarioti; la capsula e la virulenza ad essa legata; il movimento e gli organi di movimento; la chemiotassi; l'endospora batterica, struttura, funzione ed importanza; cenni alle spore degli eucarioti ed alla alternanza di generazione; il mitocondrio e la funzione respiratoria; cenni all'arrangiamento del DNA ed alla divisione cellulare;
3. Fisiologia cellulare: richiami di chimica e biochimica cellulare (energia di attivazione; catalisi ed enzimi; le reazioni biologiche di ossidoriduzione; trasportatori di idrogeno e di elettroni; i composti fosfato con legami ricchi di energia); produzione di energia nei sistemi biologici; la glicolisi e le vie simili; riossidazione del NAD ridotto: fermentazione e respirazione; la fermentazione alcolica e lattica; la respirazione aerobica; il ciclo degli acidi tricarbossilici; il sistema di trasporto degli elettroni; bilancio energetico della respirazione; cenni alla respirazione anaerobica; biosintesi e ricambio del materiale cellulare;
4. Sviluppo microbico: di una singola cellula e di una popolazione microbica; misura dello sviluppo e curva di crescita; repressione catabolica e diauxia; effetto delle condizioni colturali sullo sviluppo microbico;
5. Ecologia microbica e biotecnologie ambientali (cenni): richiami alle tecniche di isolamento ed identificazione dei microrganismi; interazioni tra popolazioni microbiche e con altri organismi; comunità microbiche ed ecosistemi; i principali cicli biogeochimici (carbonio, azoto, ferro, ecc.); ruolo dei microrganismi nella decontaminazione ambientale; catabolismo aerobio o anaerobio di inquinanti organici e trattamento delle acque reflue;
Modalità Esame
Lo studente verrà valutato attraverso un esame orale che prevede alcune domande riguardanti l'intero programma svolto
Testi adottati
Testi principali di riferimento:
Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, D.A. Stahl, D.P. Clark, Pearson, 2012. Volumi 1 e 2 (o versioni più recenti)
Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, Casa Editrice Ambrosiana. Volumi 1 e 2A
Biologia dei microrgamismi di G. Dehò e E. Galli, Casa Editrice Ambrosiana, 2018.
I file PDF delle lezioni tenute durante il corso sono disponibili dal portale studente durante le lezioni verranno distribuite e discusse alcune pubblicazioni scientifiche per l’approfondimento di alcune tematiche.
Sono ritenuti validi anche altri testi moderni (edizioni recenti) di microbiologia generale, previa consultazione con il docente.
Modalità di svolgimento
Il corso si svolgerà tramite lezioni tenute dal docente sugli argomenti del programma e supportate da presentazioni in Powerpoint che sono accessibili dalla piattaforma moodle dello studente. E' possibile il supporto di filmati e la descrizione di alcuni articoli scientifici.
Modalità di frequenza
La partecipazione non è obbligatoria, ma fortemente consigliata per un miglior rapporto con la disciplina e comprensione degli argomenti
Bibliografia
-PESCIAROLI C., CUPINI F., SELBMANN L., BARGHINI P. and FENICE M. 2012. Temperature preferences of bacteria isolated from sea water collected in Kandalaksha Bay, White Sea, Russia. Polar Biol 35: 435-445. *
-SILVI S., BARGHINI P., AQUILANTI A., JURAEZ-JIMENEZ B., and FENICE M. 2013. Physiologic and metabolic characterization of a new marine isolate (BM39) of Pantoea sp. producing high levels of exopolysaccharide. Microb Cell Fac 12:10. DOI: 10.1186/1475-2859-12-10*
-PESCIAROLI C., RODELAS B., JUAREZ-JIMÉNEZ B., BARGHINI P. and FENICE M. 2015. Bacterial community structure of a coastal area in Kandalaksha Bay, White Sea, Russia: possible relation to tidal hydrodynamics. Ann. Microbiol. 65: 443-453.*
-PESCIAROLI C., BARGHINI P., CERFOLLI F., BELLISARIO B., and FENICE M. 2015. Relationship between phylogenetic and nutritional diversity in Arctic (Kandalaksha Bay) seawater planktonic bacteria Ann. Microbiol. 65: 2405-2414.* DOI 10.1007/s13213-015-1083-4*
-TIMPERIO A.M., GORRASI S., ZOLLA L. AND FENICE M. 2017. Evaluation of MALDI-TOF mass spectrometry and MALDI BioTyper in comparison to 16S rDNA sequencing for the identification of bacteria isolated from Arctic sea water. Plos-One. 12, 7. Article number e0181860. DOI: 10.1371/journal.pone.0181860*
-BARGHINI, P., PASQUALETTI, M., GORRASI, S., and FENICE, M. 2018. Bacteria from the “Saline di Tarquinia” marine salterns revealing very atypical growth profiles in relation to salinity and temperature Mediterr. Mar. Sci, 19 (3) 513-525. doi:http://dx.doi.org/10.12681/mms.15514,*
-PASQUALETTI M., BARGHINI P., GIOVANNINI V., AND FENICE M. 2019. High production of chitinolytic activity in halophilic conditions by a new marine strain of Clonostachys rosea. Molecules. 24(10), 1880 10.3390/molecules24101880*
-GORRASI, S., PESCIAROLI, C., BARGHINI, P., PASQUALETTI, M. AND FENICE M. 2019. Structure and diversity of the bacterial community of Kandalaksha Bay (White Sea, Russia), a complex Arctic estuarine system submitted to intense tidal currents. J. Mar. Syst. 196: 77-85.
-PASQUALETTI, M., GIOVANNINI, V., BARGHINI, P., GORRASI, S., AND FENICE M. 2020. Diversity and ecology of culturable marine fungi associated with Posidonia oceanica leaves and their epiphytic algae Dictyota dichotoma and Sphaerococcus coronopifolius. Fungal Ecology 40, Published on line.
Il corso si svolgerà secondo la seguente articolazione:
1. Storia della Microbiologia (cenni): la scoperta del mondo dei microrganismi; la controversia sulla generazione spontanea; i microrganismi come agenti di malattia e loro ruolo nella trasformazione della sostanza organica.
2. Citologia: cellula procariote ed eucariote: generalità; struttura ed ultrastruttura della cellula batterica; struttura e funzione della membrana; sistemi di trasporto attraverso la membrana; la parete cellulare, composizione chimica e caratteristiche; la parete dei batteri Gram+ e Gram-; la parete degli archebatteri e degli eucarioti; la capsula e la virulenza ad essa legata; il movimento e gli organi di movimento; la chemiotassi; l'endospora batterica, struttura, funzione ed importanza; cenni alle spore degli eucarioti ed alla alternanza di generazione; il mitocondrio e la funzione respiratoria; cenni all'arrangiamento del DNA ed alla divisione cellulare;
3. Fisiologia cellulare: richiami di chimica e biochimica cellulare (energia di attivazione; catalisi ed enzimi; le reazioni biologiche di ossidoriduzione; trasportatori di idrogeno e di elettroni; i composti fosfato con legami ricchi di energia); produzione di energia nei sistemi biologici; la glicolisi e le vie simili; riossidazione del NAD ridotto: fermentazione e respirazione; la fermentazione alcolica e lattica; la respirazione aerobica; il ciclo degli acidi tricarbossilici; il sistema di trasporto degli elettroni; bilancio energetico della respirazione; cenni alla respirazione anaerobica; biosintesi e ricambio del materiale cellulare;
4. Sviluppo microbico: di una singola cellula e di una popolazione microbica; misura dello sviluppo e curva di crescita; repressione catabolica e diauxia; effetto delle condizioni colturali sullo sviluppo microbico;
5. Ecologia microbica e biotecnologie ambientali (cenni): richiami alle tecniche di isolamento ed identificazione dei microrganismi; interazioni tra popolazioni microbiche e con altri organismi; comunità microbiche ed ecosistemi; i principali cicli biogeochimici (carbonio, azoto, ferro, ecc.); ruolo dei microrganismi nella decontaminazione ambientale; catabolismo aerobio o anaerobio di inquinanti organici e trattamento delle acque reflue;
Modalità Esame
Lo studente verrà valutato attraverso un esame orale che prevede alcune domande riguardanti l'intero programma svolto
Testi adottati
Testi principali di riferimento:
Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, D.A. Stahl, D.P. Clark, Pearson, 2012. Volumi 1 e 2 (o versioni più recenti)
Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, Casa Editrice Ambrosiana. Volumi 1 e 2A
Biologia dei microrgamismi di G. Dehò e E. Galli, Casa Editrice Ambrosiana, 2018.
I file PDF delle lezioni tenute durante il corso sono disponibili dal portale studente durante le lezioni verranno distribuite e discusse alcune pubblicazioni scientifiche per l’approfondimento di alcune tematiche.
Sono ritenuti validi anche altri testi moderni (edizioni recenti) di microbiologia generale, previa consultazione con il docente.
Modalità di svolgimento
Il corso si svolgerà tramite lezioni tenute dal docente sugli argomenti del programma e supportate da presentazioni in Powerpoint che sono accessibili dalla piattaforma moodle dello studente. E' possibile il supporto di filmati e la descrizione di alcuni articoli scientifici.
Modalità di frequenza
La partecipazione non è obbligatoria, ma fortemente consigliata per un miglior rapporto con la disciplina e comprensione degli argomenti
Bibliografia
-PESCIAROLI C., CUPINI F., SELBMANN L., BARGHINI P. and FENICE M. 2012. Temperature preferences of bacteria isolated from sea water collected in Kandalaksha Bay, White Sea, Russia. Polar Biol 35: 435-445. *
-SILVI S., BARGHINI P., AQUILANTI A., JURAEZ-JIMENEZ B., and FENICE M. 2013. Physiologic and metabolic characterization of a new marine isolate (BM39) of Pantoea sp. producing high levels of exopolysaccharide. Microb Cell Fac 12:10. DOI: 10.1186/1475-2859-12-10*
-PESCIAROLI C., RODELAS B., JUAREZ-JIMÉNEZ B., BARGHINI P. and FENICE M. 2015. Bacterial community structure of a coastal area in Kandalaksha Bay, White Sea, Russia: possible relation to tidal hydrodynamics. Ann. Microbiol. 65: 443-453.*
-PESCIAROLI C., BARGHINI P., CERFOLLI F., BELLISARIO B., and FENICE M. 2015. Relationship between phylogenetic and nutritional diversity in Arctic (Kandalaksha Bay) seawater planktonic bacteria Ann. Microbiol. 65: 2405-2414.* DOI 10.1007/s13213-015-1083-4*
-TIMPERIO A.M., GORRASI S., ZOLLA L. AND FENICE M. 2017. Evaluation of MALDI-TOF mass spectrometry and MALDI BioTyper in comparison to 16S rDNA sequencing for the identification of bacteria isolated from Arctic sea water. Plos-One. 12, 7. Article number e0181860. DOI: 10.1371/journal.pone.0181860*
-BARGHINI, P., PASQUALETTI, M., GORRASI, S., and FENICE, M. 2018. Bacteria from the “Saline di Tarquinia” marine salterns revealing very atypical growth profiles in relation to salinity and temperature Mediterr. Mar. Sci, 19 (3) 513-525. doi:http://dx.doi.org/10.12681/mms.15514,*
-PASQUALETTI M., BARGHINI P., GIOVANNINI V., AND FENICE M. 2019. High production of chitinolytic activity in halophilic conditions by a new marine strain of Clonostachys rosea. Molecules. 24(10), 1880 10.3390/molecules24101880*
-GORRASI, S., PESCIAROLI, C., BARGHINI, P., PASQUALETTI, M. AND FENICE M. 2019. Structure and diversity of the bacterial community of Kandalaksha Bay (White Sea, Russia), a complex Arctic estuarine system submitted to intense tidal currents. J. Mar. Syst. 196: 77-85.
-PASQUALETTI, M., GIOVANNINI, V., BARGHINI, P., GORRASI, S., AND FENICE M. 2020. Diversity and ecology of culturable marine fungi associated with Posidonia oceanica leaves and their epiphytic algae Dictyota dichotoma and Sphaerococcus coronopifolius. Fungal Ecology 40, Published on line.
1. Basi tecniche del laboratorio di microbiologia: il microscopio, richiami di fisica ottica; preparati a fresco e colorati; microscopia elettronica (a trasmissione ed a scansione), cenni; micrometria; la coltura pura ed il suo ottenimento; principi generali di nutrizione microbica; preparazione dei terreni colturali; teoria e pratica della sterilizzazione; metodi per il rilevamento della crescita microbica.
2. Principi di genetica molecolare e genetica batterica: richiami alla struttura del DNA; azione degli enzimi di restrizione; replicazione del DNA; elementi genetici; riarrangiamento dei geni; trasposoni; il processo di trascrizione; struttura e funzione di mRNA e tRNA; il processo di traduzione e la sintesi proteica; il controllo positivo e negativo dell'espressione genica, controllo dell'attività delle proteine (feedback); il codice genetico; agenti mutageni e mutazioni; la ricombinazione nei batteri; trasformazione, trasduzione e coniugazione; plasmidi e loro significato biologico;
3. Tassonomia e filogenesi microbica (con particolare riferimento ai procarioti)
Modalità Esame
Lo studente verrà valutato attraverso un esame orale che prevede alcune domande riguardanti l'intero programma svolto
Testi adottati
Testi principali di riferimento:
Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, D.A. Stahl, D.P. Clark, Pearson, 2012. Volumi 1 e 2
Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, Casa Editrice Ambrosiana. Volumi 1 e 2A
Biologia dei microrgamismi di G. Dehò e E. Galli, Casa Editrice Ambrosiana, 2018.
I file PDF delle lezioni tenute durante il corso sono disponibili dal portale studente durante le lezioni verranno distribuite e discusse alcune pubblicazioni scientifiche per l’approfondimento di alcune tematiche.
Sono ritenuti validi anche altri testi moderni (edizioni recenti) di microbiologia generale, previa consultazione con il docente.
Modalità di svolgimento
Il corso si svolgerà tramite lezioni tenute dal docente sugli argomenti del programma e supportate da presentazioni in PowerPoint che sono accessibili dalla piattaforma moodle dello studente.
Modalità di frequenza
La partecipazione non è obbligatoria, ma fortemente consigliata per un miglior rapporto con la disciplina e comprensione degli argomenti
Bibliografia
I testi suggeriti sono sufficienti per l'apprendimento della disciplina. Il docente fornirà se del caso bibliografia addizionale.
1. Basi tecniche del laboratorio di microbiologia: il microscopio, richiami di fisica ottica; preparati a fresco e colorati; microscopia elettronica (a trasmissione ed a scansione), cenni; micrometria; la coltura pura ed il suo ottenimento; principi generali di nutrizione microbica; preparazione dei terreni colturali; teoria e pratica della sterilizzazione; metodi per il rilevamento della crescita microbica.
2. Principi di genetica molecolare e genetica batterica: richiami alla struttura del DNA; azione degli enzimi di restrizione; replicazione del DNA; elementi genetici; riarrangiamento dei geni; trasposoni; il processo di trascrizione; struttura e funzione di mRNA e tRNA; il processo di traduzione e la sintesi proteica; il controllo positivo e negativo dell'espressione genica, controllo dell'attività delle proteine (feedback); il codice genetico; agenti mutageni e mutazioni; la ricombinazione nei batteri; trasformazione, trasduzione e coniugazione; plasmidi e loro significato biologico;
3. Tassonomia e filogenesi microbica (con particolare riferimento ai procarioti)
Modalità Esame
Lo studente verrà valutato attraverso un esame orale che prevede alcune domande riguardanti l'intero programma svolto
Testi adottati
Testi principali di riferimento:
Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, D.A. Stahl, D.P. Clark, Pearson, 2012. Volumi 1 e 2
Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, Casa Editrice Ambrosiana. Volumi 1 e 2A
Biologia dei microrgamismi di G. Dehò e E. Galli, Casa Editrice Ambrosiana, 2018.
I file PDF delle lezioni tenute durante il corso sono disponibili dal portale studente durante le lezioni verranno distribuite e discusse alcune pubblicazioni scientifiche per l’approfondimento di alcune tematiche.
Sono ritenuti validi anche altri testi moderni (edizioni recenti) di microbiologia generale, previa consultazione con il docente.
Modalità di svolgimento
Il corso si svolgerà tramite lezioni tenute dal docente sugli argomenti del programma e supportate da presentazioni in PowerPoint che sono accessibili dalla piattaforma moodle dello studente.
Modalità di frequenza
La partecipazione non è obbligatoria, ma fortemente consigliata per un miglior rapporto con la disciplina e comprensione degli argomenti
Bibliografia
I testi suggeriti sono sufficienti per l'apprendimento della disciplina. Il docente fornirà se del caso bibliografia addizionale.
120388 - FLORISTICA E GEOBOTANICA
GOFFREDO FILIBECK
Secondo Semestre
9
BIO/03
Obiettivi formativi
OBIETTIVI FORMATIVI
Comprendere la diversità dei vegetali a livello dei ranghi tassonomici più elevati. Saper correttamente utilizzare i nomi scientifici dei taxa vegetali. Padroneggiare un quadro della diversità delle tracheofite italiane. Saper utilizzare le tecniche di identificazione delle specie piante vascolari. Essere in grado di riconoscere in campo le più comuni famiglie di conifere e angiosperme della flora italiana. Avere un quadro della flora e vegetazione dell’Italia. Padroneggiare nozioni di base in materia di biodiversità e distribuzione ambientale delle piante vascolari e semplici applicazioni (elementi di monitoraggio floristico).
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Padroneggiare un quadro della diversità delle tracheofite italiane. Comprendere le relazioni filogenetiche fra le principali famiglie di angiosperme. Comprendere i principali fattori del filtro ecologico e le cause di eterogeneità del paesaggio vegetale. Avere un quadro della flora e vegetazione dell’Italia.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Saper utilizzare le tecniche di identificazione delle specie di piante vascolari. Essere in grado di riconoscere in campo le più comuni famiglie di angiosperme della flora italiana. Saper preparare campioni d’erbario. Saper riconoscere in campo i principali elementi del paesaggio vegetale (principali descrittori delle fitocenosi) e le sue cause di eterogeneità. Saper utilizzare semplici tecniche di bioindicazione, monitoraggio floristico e diagnosi stazionale.
3) Autonomia di giudizio: Interpretazione di problemi di identificazione floristica.
4) Abilità comunicative: Utilizzo corretto della terminologia tecnica per la descrizione (diagnosi) di una tracheofita. Utilizzo corretto dei termini tecnici geobotanici. Utilizzo corretto delle regole di nomenclatura per scrivere il nome di un taxon.
5) Capacità di apprendere: Capacità di leggere pubblicazioni floristiche e tassonomiche.
OBIETTIVI FORMATIVI
Una parte centrale del lavoro di un professionista nelle Scienze naturali ed ambientali consiste nell’analizzare dati sperimentali con l’ausilio dei computer e rappresentare i risultati. In questo corso studenti e studentesse apprenderanno concetti, abilità e strumenti, conoscenze e competenze applicative dell'informatica (tra cui nozioni base riguardo gli algoritmi e l'organizzazione dei dati, anche in open access) nell'ambito delle scienze naturali ed ambientali. Verranno introdotti alcuni software di uso comune di interesse del corso di studi. Inoltre, acquisiranno adeguate conoscenze e competenze applicative dell'informatica di calcolo e di rappresentazione grafica dei dati e di stesura di report scientifici.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenze e capacità di comprensione: Al termine del corso lo studente avrà preso coscienza delle potenzialità dell’utilizzo di un computer nell’affrontare problematiche di carattere scientifico. Saprà predisporre i dati sperimentali in modo efficace per l'analisi e la conservazione, e saprà utilizzare fogli di calcolo e programmi di scrittura, oltre ad avere conoscenze riguardo le basi dell'informatica e saper fare dei grafici base di dati sperimentali.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di:
• Saper valutare l'utilizzo degli strumenti informatici di base utili per le proprie attività.
• Saper organizzare i dati sperimentali in formato digitale in modo efficace per l'analisi e la conservazione.
• Saper utilizzare software di base di calcolo/fogli di calcolo, per la rappresentazione grafica di dati e la produzione di report scientifici.
3) Autonomia di giudizio: Al termine del corso lo studente/la studentessa sarà in grado di giudicare quali strumenti informatici possano meglio risolvere specifiche problematiche in diversi contesti scientifici.
4) Abilità comunicative: Lo studente/La studentessa acquisirà un appropriato linguaggio nei diversi aspetti dell’informatica.
5) Capacità di apprendere: Al termine del corso lo studente/la studentessa avrà acquisito sufficienti strumenti per poter utilizzare gli strumenti informatici per organizzare in formato digitale, conservare e visualizzare dati sperimentali.
ROBERTA CIMMARUTAROBERTA CIMMARUTADANIELE CANESTRELLIDANIELE CANESTRELLI
Secondo Semestre
9
BIO/07
Obiettivi formativi
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso ha l’obiettivo di fornire solide conoscenze di base sulla struttura e il funzionamento dei sistemi ambientali, con particolare enfasi sui meccanismi che determinano tanto la distribuzione e l’abbondanza degli organismi quanto le loro relazioni con l’ambiente. Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia ecosistemica ed applicata, della conservazione della biodiversità e della gestione ambientale sostenibile.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Le conoscenze acquisite riguarderanno i principi generali dell’ecologia, con particolare riguardo alla natura interdisciplinare della materia. Questo obiettivo si riflette nell’organizzazione del programma che percorre la scala gerarchica dell’organizzazione ecologica, fornendo conoscenze adeguate che spaziano dai meccanismi alla base della biodiversità (ecologia evolutiva), passando attraverso le relazioni tra organismi e specie (ecologia di popolazione) fino alla struttura e funzionamento delle comunità (ecologia di comunità).
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: L’applicazione delle conoscenze sarà focalizzata sui meccanismi ecologici che permettono di valutare lo stato e il funzionamento di ecosistemi e biodiversità. Le capacità di comprensione saranno applicate incentivando gli studenti a confrontarsi con discipline e problematiche complesse e multi-scalari.
3) Autonomia di giudizio: L'abilità di formulare valutazioni autonome sarà costantemente stimolata dalle considerazioni interdisciplinari e multilivello richieste dalla disciplina e dall’interpretazione dei casi di studio proposti, che richiedono di coordinare dati eterogenei per arrivare a comprendere fenomeni complessi.
4) Abilità comunicative: Queste capacità saranno sviluppate stimolando interventi nel corso delle lezioni e nel coordinamento dell’attività di gruppo, necessaria durante lo svolgimento delle esercitazioni sul campo.
5) Capacità di apprendere: I numerosi concetti e i collegamenti speculativi esistenti tra di essi costituiscono uno stimolo alla capacità di apprendimento ragionato.
Ecologia Generale - Lo sviluppo storico dell'ecologia; L'ecologia e il suo dominio; Stato attuale della ricerca ecologica in Italia. Relazioni organismi-ambiente fisico: condizioni; variazioni spaziali e temporali; adattamenti in risposta alle variazioni delle condizioni ambientali; fattori limitanti; range di tolleranza; optimum ambientale; ritmi biologici - fattori ed elementi climatici.
Ecologia Evolutiva - Analisi genetica delle popolazioni; legge di Hardy-Weinberg; variabilità genetica; forze evolutive (mutazione, selezione, flusso genico, deriva genetica); inincrocio; effetto Wahlund; polimorfismo bilanciato - linkage disequilibrium; supergeni; divergenza genetica; concetto di specie; meccanismi di isolamento riproduttivo; meccanismi di speciazione; zone ibride e rinforzo; specie gemelle; biodiversità a livello genetico.
Ecologia di popolazione - Demografia e dinamica delle popolazioni: struttura ed accrescimento di popolazione; parametri demografici; tabelle demografiche; tasso intrinseco di accrescimento - regolazione numerica delle popolazioni; fattori di regolazione densità indipendenti e densità dipendenti; accrescimento esponenziale; capacità portante dell'ambiente - curva logistica di accrescimento. Relazioni interspecifiche: simbiosi facoltativa ed obbligatoria; commensalismo; inquilinismo; antibiosi; parassitismo; adattamenti alla vita parassitaria; coevoluzione - predazione; predazione come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - adattamenti contro la predazione; criptismo; mimetismo; competizione intraspecifica; competizione interspecifica; nicchia ecologica; competizione interspecifica come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - principio di esclusione competitiva; spostamento dei caratteri; selezione r e K.
Modalità Esame
La prova di accertamento è orale e conterrà una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sull'interpretazione dei meccanismi che determinano la distribuzione, l’abbondanza e le relazioni con l’ambiente biotico e abiotico degli organismi. Inoltre, alcune domande saranno mirate alla soluzione di un problema pratico sul tipo di quelli affrontati durante le ore di esercitazione.
Le modalità di attribuzione del giudizio finale sono basate sul numero di risposte esatte, che dovranno essere superiori al 60% di quelle proposte.
Testi adottati
L. Bullini, S. Pignatti, A Virzo De Santo, "Ecologia Generale". UTET
M. L. Cain, W. D. Bowman, S. D. Hacker, “Ecologia”. Piccin Editore.
Krebs "Ecology", Neebo Ed.
Modalità di svolgimento
Il corso prevede lezioni frontali, interattive e supportate da presentazioni in Power Point, audiovisivi, con stimolazione all’approfondimento di temi specifici e alla scelta di potenziali argomenti di tesi. Proporre la comprensione della natura multidisciplinare, interdisciplinare e integrativa dei temi trattati. Analisi dei processi ecologici che regolano il funzionamento dei sistemi ambientali. Discussione di casi di studio. Seminari formativi su argomenti specifici. Discussione critica di articoli scientifici. Uscite sul campo.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso non è obbligatoria
Bibliografia
Tamagnini, D., Canestrelli, D., Meloro, C., Raia, P., Maiorano, L., 2021. New Avenues for Old Travellers: Phenotypic Evolutionary Trends Meet Morphodynamics, and Both Enter the Global Change Biology Era. Evolutionary Biology 48: 379-393.
Zampiglia M., Bisconti R., Maiorano L., Aloise G., Siclari A., Pellegrino F., Martino G., Pezzarossa A., Chiocchio A., Martino C., Nascetti G. & D. Canestrelli, 2019. Drilling down hotspots of intraspecific diversity to bring them into on-ground conservation of threatened species. Frontiers in Ecology and Evolution 7: 205.
Bisconti R., Porretta D., Arduino P., Nascetti G. & D. Canestrelli, 2018. Hybridization and rampant mitochondrial introgression among fire salamanders in peninsular Italy. Scientific Reports 8: 13187.
Arntzen J.W., de Vries W., Canestrelli D. & I. Martínez-Solano, 2017. Hybrid zone formation and contrasting outcomes of secondary contact over transects in common toads. Molecular Ecology 26: 5663-5675.
Bisconti R., Canestrelli, D. Tenchini R., Belfiore C., Buffagni A. & G. Nascetti, 2016. Cryptic diversity and multiple origins of the widespread mayfly species group Baetis rhodani (Ephemeroptera: Baetidae) on northwestern Mediterranean islands. Ecology and Evolution 6: 7901-7910.
Ecologia Generale - Lo sviluppo storico dell'ecologia; L'ecologia e il suo dominio; Stato attuale della ricerca ecologica in Italia. Relazioni organismi-ambiente fisico: condizioni; variazioni spaziali e temporali; adattamenti in risposta alle variazioni delle condizioni ambientali; fattori limitanti; range di tolleranza; optimum ambientale; ritmi biologici - fattori ed elementi climatici.
Ecologia Evolutiva - Analisi genetica delle popolazioni; legge di Hardy-Weinberg; variabilità genetica; forze evolutive (mutazione, selezione, flusso genico, deriva genetica); inincrocio; effetto Wahlund; polimorfismo bilanciato - linkage disequilibrium; supergeni; divergenza genetica; concetto di specie; meccanismi di isolamento riproduttivo; meccanismi di speciazione; zone ibride e rinforzo; specie gemelle; biodiversità a livello genetico.
Ecologia di popolazione - Demografia e dinamica delle popolazioni: struttura ed accrescimento di popolazione; parametri demografici; tabelle demografiche; tasso intrinseco di accrescimento - regolazione numerica delle popolazioni; fattori di regolazione densità indipendenti e densità dipendenti; accrescimento esponenziale; capacità portante dell'ambiente - curva logistica di accrescimento. Relazioni interspecifiche: simbiosi facoltativa ed obbligatoria; commensalismo; inquilinismo; antibiosi; parassitismo; adattamenti alla vita parassitaria; coevoluzione - predazione; predazione come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - adattamenti contro la predazione; criptismo; mimetismo; competizione intraspecifica; competizione interspecifica; nicchia ecologica; competizione interspecifica come fattore di regolazione numerica delle popolazioni - principio di esclusione competitiva; spostamento dei caratteri; selezione r e K.
Modalità Esame
La prova di accertamento è orale e conterrà una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sull'interpretazione dei meccanismi che determinano la distribuzione, l’abbondanza e le relazioni con l’ambiente biotico e abiotico degli organismi. Inoltre, alcune domande saranno mirate alla soluzione di un problema pratico sul tipo di quelli affrontati durante le ore di esercitazione.
Le modalità di attribuzione del giudizio finale sono basate sul numero di risposte esatte, che dovranno essere superiori al 60% di quelle proposte.
Testi adottati
L. Bullini, S. Pignatti, A Virzo De Santo, "Ecologia Generale". UTET
M. L. Cain, W. D. Bowman, S. D. Hacker, “Ecologia”. Piccin Editore.
Krebs "Ecology", Neebo Ed.
Modalità di svolgimento
Il corso prevede lezioni frontali, interattive e supportate da presentazioni in Power Point, audiovisivi, con stimolazione all’approfondimento di temi specifici e alla scelta di potenziali argomenti di tesi. Proporre la comprensione della natura multidisciplinare, interdisciplinare e integrativa dei temi trattati. Analisi dei processi ecologici che regolano il funzionamento dei sistemi ambientali. Discussione di casi di studio. Seminari formativi su argomenti specifici. Discussione critica di articoli scientifici. Uscite sul campo.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso non è obbligatoria
Bibliografia
Tamagnini, D., Canestrelli, D., Meloro, C., Raia, P., Maiorano, L., 2021. New Avenues for Old Travellers: Phenotypic Evolutionary Trends Meet Morphodynamics, and Both Enter the Global Change Biology Era. Evolutionary Biology 48: 379-393.
Zampiglia M., Bisconti R., Maiorano L., Aloise G., Siclari A., Pellegrino F., Martino G., Pezzarossa A., Chiocchio A., Martino C., Nascetti G. & D. Canestrelli, 2019. Drilling down hotspots of intraspecific diversity to bring them into on-ground conservation of threatened species. Frontiers in Ecology and Evolution 7: 205.
Bisconti R., Porretta D., Arduino P., Nascetti G. & D. Canestrelli, 2018. Hybridization and rampant mitochondrial introgression among fire salamanders in peninsular Italy. Scientific Reports 8: 13187.
Arntzen J.W., de Vries W., Canestrelli D. & I. Martínez-Solano, 2017. Hybrid zone formation and contrasting outcomes of secondary contact over transects in common toads. Molecular Ecology 26: 5663-5675.
Bisconti R., Canestrelli, D. Tenchini R., Belfiore C., Buffagni A. & G. Nascetti, 2016. Cryptic diversity and multiple origins of the widespread mayfly species group Baetis rhodani (Ephemeroptera: Baetidae) on northwestern Mediterranean islands. Ecology and Evolution 6: 7901-7910.
119009 - DENDROECOLOGIA
GIANLUCA PIOVESAN
Secondo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
OBIETTIVI FORMATIVI
L'obiettivo del corso è quello di fornire le conoscenze necessarie per il riconoscimento, la biologia e l’ecologia delle specie arboree italiane di cui verranno approfonditi con una trattazione monografica gli aspetti dell'evoluzione, dei cicli biologici e dell'ecologia. Particolare attenzione sarà rivolta ad approfondimenti legati al ciclo ontogenetico degli alberi e allo stato dei popolamenti forestali con approfondimenti legati alla naturalità degli ecosistemi (foreste vetuste, foreste gestite, foreste degradate). Le differenti forme di gestione dei popolamenti forestali verranno analizzate nella componente strutturale, compositiva e funzionale e messe in relazione agli impatti e processi ecologici. In particolare, lo studio della dinamica forestale verrà affrontato tramite il metodo dendroecologico analizzato negli aspetti teorici e pratici con il fine di trasmettere allo studente competenze applicate nel monitoraggio della resistenza e resilienza dei popolamenti forestali ai disturbi naturali e antropici.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenze e capacità di comprensione: Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze sulla tassonomia, biologia ed ecologia delle specie arboree italiane. Lo studente avrà così acquisito la capacità di applicare i criteri per il riconoscimento tassonomico degli alberi di interesse forestale. Sarà, inoltree, in grado di comprendere le esigenze ambientali e il ruolo bioecologico di ciascuna specie nel dinamismo dei popolamenti forestali. Acquisirà inoltre la conoscenza dei principi del metodo dendroecologico.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di identificare le specie arboree nei diversi contesti territoriali. Avrà inoltre sviluppato la capacità di interpretare lo stato e la dinamica degli ecosistemi forestali applicando il metodo dendorecologico.
3) Autonomia di giudizio: Al termine dell’attività formativa lo studente saprà formulare un giudizio sullo stato di naturalità degli ecosistemi forestali interpretando le dinamiche passate e tracciando scenari futuri anche in relazione alle pressioni antropiche.
4) Abilità comunicative: Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio dendrologico e dendroecologico al fine di comunicare efficacemente con tutti gli attori interessati al tema della conservazione della natura e dell’uso sostenibile delle risorse naturali le conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendere: Durante il corso gli studenti verranno stimolati a sviluppare autonomia di giudizio e capacità di apprenderein modo autonomo tramite un diretto coinvolgimento nella attività in aula ed esercitative.
Parte generale
Dendrologia: basi di nomenclatura ed evoluzione. Concetto di specie. Caratteri diagnostici per l'identificazione dei taxa forestali: l'habitus, il portamento, la corteccia, l'apparato fogliare, l'apparato riproduttore. Variabilità dei caratteri diagnostici. L'ibridazione negli alberi forestali: il singameone. Classificazioni su base morfologica e su base molecolare. Crescita e sviluppo degli alberi. I cicli fenologici. Accrescimento predeterminato ed indeterminato. I cicli riproduttivi nelle foreste temperate. La longevità degli alberi forestali.
Temperamento degli alberi forestali. Bioclimatologia ed ecoregioni forestali. Biodiversità negli ecosistemi forestali. Processi di successione e strutturazione dei popolamenti forestali. Le foreste vetuste e i livelli di naturalità. Gli alberi monumentali e il loro ruolo nel paesaggio e nella conservazione della natura.
Parte speciale
Dendrologia: trattazione monografica delle specie di interesse forestale in Europa: tassonomia, portamento, corologia, temperamento, cenologia, xilologia ed usi consuetudinari.
Taxus baccata, Cedrus spp., Larix decidua, Picea abies, Abies alba, Abeti mediterranei, Pinus halepensis, P. pinea, P. pinaster, P. nigra, P. heldreichii, P. silvestris, P. mugo, P. uncinata P. cembra, Cupressus sempervirens, Juniperus spp., Fagus sylvatica, Castanea sativa, Quercus ilex, Q. coccifera, Q. suber, Q. cerris, Q. macrolepis, Q. trojana, Q. frainetto, Q. pubescens, Q. petraea, Q. robur, Carpinus betulus, C. orientalis, Ostrya carpinifolia, Corylus avellana, Betula pendula, B. pubescens, Alnus cordata, A. glutinosa, A. incana, A. viridis, Populus alba, P. canescens, P. tremula, P. nigra, Salix caprea, S. alba, S. eleagnos, Ulmus minor, U. glabra, Celtis australis, Juglans regia, Tilia cordata, T. platyphyllos, Acer pseudoplatanus, A. platanoides, A. lobelii, A. opalus, A. campestre, A. monspessulanum, Fraxinus ornus, F. excelsior, F. angustifolia, Laburnum anagyroides, Cercis siliquastrum, Ceratonia siliqua, Sorbus torminalis, S. domestica, S. aria, S. aucuparia, Prunus avium, Pyrus pyraster e Malus sylvestris.
LA MACCHIA MEDITERRANEA: distribuzione, fisionomia e composizione nei principali ambiti ecologici (regione termo-mediterranea e meso-mediterranea), dinamiche evolutive e recessive.
Dendroecologia: principi di dencrocronologia. Metodi dendroecologici per lo studio della dinamica dei popolamenti forestali. La ricostruzione dei processi di rinnovazione, crescita e competizione. La risposta degli alberi ai disturbi naturali ed antropici. La risposta degli alberi al cambiamento climatico. I gradienti ambientali: dalla macroecologia ai rifugi climatici.
Modalità Esame
Il livello di apprendimento raggiunto e la relativa capacità di comunicarlo vengono monitorati attraverso domande e discussioni durante le lezioni frontali e le esercitazioni di campo e in laboratorio. In particolare, le esercitazioni costituiscono un momento fondamentale di coinvolgimento degli studenti che sono invitati a redigere un erbario basato in parte sul lavoro di gruppo e, quindi, su successivi approfondimenti condotti durante la fase di studio e di applicazione personale. Altro momento fondamentale sono le attività di laboratorio dendroecologico; lo studente sarà coinvolto in rilievi in bosco e successive analisi con l'obiettivo di produrre un report da discutere durante l'esame.
Nella prova orale per l’attribuzione del voto finale si valuterà il livello acquisito di conoscenza, abilità e competenza con particolare riferimento alla comprensione critica di principi e teorie della biologia e dell'ecologia degli alberi. In particolare, verrà verificata l'acquisizione da parte dello studente delle capacità di applicare in casi concreti - derivati dalle esercitazioni dendroecologiche e collezioni di campioni di erbario in campo - i concetti e i metodi acquisiti per la identificazione tassonomica delle specie arboree e loro applicazione in campo dendroecologico con particolare riferimento alla dinamica dei popolamenti forestali. Attraverso ragionamenti di analisi e sintesi verranno così valutate le conoscenze acquisite sulla biologia ed ecologia degli alberi. Durante l'esame lo studente è chiamato a presentare un erbario di almeno 20 specie arboree. Lo studente che presenta l'erbario deve avere identificato correttamente almeno 18 specie. Allo studente che non ha redatto l'erbario vengono somministrati almeno 5 campioni di taxa appartenenti alle specie del programma provenienti dalla collezione dendrologica disponibile presso lo studio del docente; in questo caso lo studente deve aver identificato correttamente almeno 4 campioni.
La prova orale prevede almeno tre argomenti del corso di cui uno a scelta dello studente.
Testi adottati
Materiale didattico di approfondimento delle lezioni disponibile sulla piattaforma Moodle.
Gellini R. Grossoni P. - Botanica forestale, Cedam
Gli alberi nel Lazio. CD fornito dal docente.
Siti web (Acta plantarum)
Modalità di svolgimento
Il corso è costituito da lezioni frontali ed esercitazioni di campo presso l'orto botanico e in bosco. In particolare, le esercitazioni costituiscono un momento fondamentale di coinvolgimento degli studenti che sono chiamati ad una partecipazione attiva durante le escursioni didattiche e, quindi, a redigere un erbario basato in parte sul lavoro di gruppo e su approfondimenti condotti durante la fase di studio e di applicazione personale. Il corso prevede inoltre attività di laboratorio dendroecologcio effettuate su campioni di legno raccolti in bosco durante le escursioni.
Modalità di frequenza
Sebbene raccomandata, la frequenza è facoltativa.
Bibliografia
Articoli scientifici disponibili nella piattaforma Moodle
120387 - CARTOGRAFIA E IDROLOGIA
-
12
-
-
Obiettivi formativi
OBIETTIVI FORMATIVI GENERALI
Il corso ha come obiettivo formativo la trasmissione delle nozioni di base riguardanti la rappresentazione di informazioni geografiche e quelle relative al ciclo idrologico, utilizzando strumenti informatici di base. Il ciclo idrologico e le sue interconnessioni con i processi naturali e le matrici ambientali, la rappresentazione di informazioni geografiche utili per la gestione della Natura e dell’Ambiente sono gli argomenti chiave del corso articolato in due moduli formativi.
Modulo A: Cartografia
OBIETTIVI FORMATIVI
Acquisire conoscenze e tecniche per la rappresentazione di informazioni geografiche e per la gestione dei dati spaziali di interesse per le Scienze Naturali e Ambientali.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei criteri e degli strumenti di rappresentazione della superficie terrestre. Conoscenza del processo di costruzione delle carte. Conoscenza dei sistemi informativi territoriali (GIS) per l’analisi e la costruzione di cartografia tematica.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di analizzare dati cartografici e di produrre cartografia tematica in ambiente GIS.
3) Capacità critiche e di giudizio: Sviluppare abilità nel produrre elaborazioni cartografiche con software freeware. Capacità di raccogliere, organizzare ed elaborare dati naturalistici e ambientali.
4) Capacità di comunicare: Capacità di esporre i risultati delle analisi ed abilità di interazione con tecnici e specialisti.
5) Capacità di apprendere autonomamente: Capacità di approfondire ed esaminare differenti contesti naturali e ambientali. Capacità di applicare metodi e tecniche a diversi contesti naturali e ambientali.
Modulo B: Idrologia
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza dei processi idrologici per la comprensione e la gestione delle problematiche inerenti il ciclo idrologico.
Si possono identificare tre obiettivi primari:
• Capire e apprendere la natura dei Fenomeni Idrologici: il corso approfondirà le proprietà delle precipitazioni e le dinamiche legate alla formazione dei fiumi.
• Capire e apprendere il concetto di Portata di Progetto, obiettivo formativo centrale essendo alla base di gran parte delle progettazioni idrauliche.
• Apprendere ed applicare la Formula Razionale che rappresenta l’obiettivo formativo di tipo modellistico con un risvolto più pratico e meno fenomenologico.
Oltre agli obiettivi principali, lo studente sarà formato direttamente anche su alcune soft-skill relative alle tematiche del corso, quali strumenti informatici di base (fogli di calcolo, GIS).
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (monitoraggio in tempo reale dei fenomeni, video illustrativi, ricerche in rete).
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (portata di progetto e Formula Razionale) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli report da sviluppare in maniera indipendente).
3-4-5) Autonomia di giudizio, Abilità comunicative e Capacità di apprendimento: Sarà stimolata tramite l’analisi di fenomeni precipitazione-portata osservati dallo studente in tempo reale consultando i siti istituzionali preposti al monitoraggio dei fenomeni idrologici. Lo studente dovrà redigere un report di analisi di un evento di precipitazione-portata (abilità comunicative) per supportare le ipotesi da lui formulate riguardo l’evoluzione del fenomeno osservato.
IDROLOGIA
SALVATORE GRIMALDI
Secondo Semestre
6
AGR/08
Obiettivi formativi
Modulo B: Idrologia
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza dei processi idrologici per la comprensione e la gestione delle problematiche inerenti il ciclo idrologico.
Si possono identificare tre obiettivi primari:
• Capire e apprendere la natura dei Fenomeni Idrologici: il corso approfondirà le proprietà delle precipitazioni e le dinamiche legate alla formazione dei fiumi.
• Capire e apprendere il concetto di Portata di Progetto, obiettivo formativo centrale essendo alla base di gran parte delle progettazioni idrauliche.
• Apprendere ed applicare la Formula Razionale che rappresenta l’obiettivo formativo di tipo modellistico con un risvolto più pratico e meno fenomenologico.
Oltre agli obiettivi principali, lo studente sarà formato direttamente anche su alcune soft-skill relative alle tematiche del corso, quali strumenti informatici di base (fogli di calcolo, GIS).
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (monitoraggio in tempo reale dei fenomeni, video illustrativi, ricerche in rete).
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (portata di progetto e Formula Razionale) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli report da sviluppare in maniera indipendente).
3-4-5) Autonomia di giudizio, Abilità comunicative e Capacità di apprendimento: Sarà stimolata tramite l’analisi di fenomeni precipitazione-portata osservati dallo studente in tempo reale consultando i siti istituzionali preposti al monitoraggio dei fenomeni idrologici. Lo studente dovrà redigere un report di analisi di un evento di precipitazione-portata (abilità comunicative) per supportare le ipotesi da lui formulate riguardo l’evoluzione del fenomeno osservato.
Ciclo Idrologico. Elementi di Meteorologia. Genesi delle precipitazioni. Definizioni di Fronti freddo, caldo e occluso. Effetti orografici. Descrizione di una carta di previsione meteorologica (GFS 850hPa). Descrizione quantitativa delle principali grandezze idrologiche. Precipitazione e Portata fluviale. Descrizione degli Annali Idrologici.
Misura delle Precipitazioni. Il pluviometro. Misura di precipitazioni puntuali e necessità di un informazione areale: metodo delle isoiete e metodo dei topoieti.
Misura della portate. Definizione di portata. Misure dirette. Misure indirette. Scale delle portate.
Descrizione di un bacino idrografico. Descrizione delle piene fluviali. Tipologie di piene fluviali.
Tempo di Ritorno di una grandezza idrologica. Formula del tempo di ritorno. Richiami di elementi di statistica idrologica utili per la comprensione del tempo di ritorno: Definizione di funzione di densità di probabilità e di distribuzione statistica. Parametri campionari: media. Varianza, asimmetria, minimo,massimo. Principali distribuzioni utilizzate (Normale, Gumbel, Esponenziale). Procedura di inferenza statistica (esercitazione).
Definizione della portata di progetto. Formula Razionale. Tempo di corrivazione: definizione e metodi di stima.
Analisi statistica delle precipitazioni da usare come input per la definizione della portata con assegnato tempo di ritorno. Curve di Caso Critico. Curve di Possibilità Pluviometrica.
Modalità Esame
La modalità di valutazione è tradizionale costituita da tre domande orali, i cui contenuti e tipologia permetteranno di valutare se lo studente ha raggiunto gli obiettivi formativi dell’insegnamento.
Opzionalmente lo studente può produrre un report relativo ad un elaborato e/o alla esercitazione, impostato durante le lezioni frontali, che può essere oggetto di discussione in sede di verifica.
In aggiunga al testo sono resi disponibili sulla piattaforma GOMP articoli e altro materiale didattico utile, principalmente, allo svolgimento dell'esercitazione e del progetto.
Modalità di frequenza
La frequenza nel corso non è obbligatoria, seppur sia auspicabile.
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso si rivolge agli studenti in possesso delle conoscenze di base della grammatica e del lessico della lingua inglese e mira al consolidamento delle stesse e allo sviluppo delle abilità e competenze linguistiche e comunicative di livello pre-intermedio (livello B1 nel Common European Framework of Reference for Languages - CEFR).
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Il discente è in grado di conoscere e comprendere gli argomenti esposti relativi alla sintassi e al lessico della lingua inglese per un livello B1, che riguardano le strutture da utilizzare per una comunicazione quotidiana. È in grado, inoltre, di comprendere i punti chiave di argomenti che riguardano il suo ambito specifico di studi.
2) Conoscenze applicate e capacità di comprensione: Il discente è in grado di interagire con disinvoltura, senza errori e incomprensioni, in situazioni quotidiane in cui la lingua della comunicazione è l’inglese. È in grado di utilizzare gli strumenti e il lessico appresi relativi al suo ambito di studio.
3) Autonomia di giudizio: Il discente è in grado di approfondire autonomamente, attraverso le tecnologie dell’informazione e della comunicazione, quanto imparato relativamente agli aspetti quotidiani dell’uso della lingua ma soprattutto rispetto alle conoscenze acquisite nel suo preciso ambito di studi.
4) Abilità comunicative: Il discente ha acquisito la capacità di produrre dei testi scritti, in modo chiaro e compiuto, su argomenti di vita quotidiana ma anche su argomenti riguardanti il suo preciso ambito di studio.
5) Capacità di apprendere: Il discente è in grado di agire in autonomia per approfondire ed integrare le conoscenze acquisite durante il corso, ampliando il lessico di specialità conosciuto, le strategie di redazione e di comunicazione da attuare in una conversazione in lingua inglese.
Il corso introduce ed approfondisce i concetti ed i principali approcci sperimentali sugli aspetti chimici del monitoraggio ambientale tramite la conoscenza e la pratica delle principali metodiche strumentali per l’analisi chimica qualitativa e quantitativa delle sostanze organiche e inorganiche presenti nell’ambiente. Le conoscenze riguarderanno in particolare il monitoraggio chimico delle acque e del terreno.
A) Obiettivi formativi: Costruire una competenza teorica ed applicativa sugli aspetti chimici del monitoraggio ambientale.
B) Risultati dell'Apprendimento attesi:
1)Conoscenza e capacità di comprensione: le conoscenze riguarderanno in particolare il monitoraggio chimico delle acque correnti superficiali e del terreno;
2)Conoscenza e capacità di comprensione applicate: parte del corso sarà dedicata allo svolgimento di esercitazioni di carattere applicativo, tratte da situazioni reali;
3)Autonomia di giudizio: le conoscenze e la pratica applicativa consentiranno autonomia di giudizio e capacità di progettazione;
4)Abilità comunicative: le conoscenze e la pratica applicativa saranno utili anche nello sviluppo delle abilità comunicative attraverso la lettura e l'interpretazione dei dati strumentali ottenuti;
5)Capacità di apprendere: la capacità di apprendere verrà valutata tramite esercitazioni riguardanti la teoria e l'interpretazione dei dati strumentali.
MODULO A - MONITORAGGIO CHIMICO
ELIANA CAPECCHI
6
CHIM/06
Obiettivi formativi
Il corso introduce ed approfondisce i concetti ed i principali approcci sperimentali sugli aspetti chimici del monitoraggio ambientale tramite la conoscenza e la pratica delle principali metodiche strumentali per l’analisi chimica qualitativa e quantitativa delle sostanze organiche e inorganiche presenti nell’ambiente. Le conoscenze riguarderanno in particolare il monitoraggio chimico delle acque e del terreno.
A) Obiettivi formativi: Costruire una competenza teorica ed applicativa sugli aspetti chimici del monitoraggio ambientale.
B) Risultati dell'Apprendimento attesi:
1)Conoscenza e capacità di comprensione: le conoscenze riguarderanno in particolare il monitoraggio chimico delle acque correnti superficiali e del terreno;
2)Conoscenza e capacità di comprensione applicate: parte del corso sarà dedicata allo svolgimento di esercitazioni di carattere applicativo, tratte da situazioni reali;
3)Autonomia di giudizio: le conoscenze e la pratica applicativa consentiranno autonomia di giudizio e capacità di progettazione;
4)Abilità comunicative: le conoscenze e la pratica applicativa saranno utili anche nello sviluppo delle abilità comunicative attraverso la lettura e l'interpretazione dei dati strumentali ottenuti;
5)Capacità di apprendere: la capacità di apprendere verrà valutata tramite esercitazioni riguardanti la teoria e l'interpretazione dei dati strumentali.
Il corso ha l’obiettivo di introdurre e approfondire le principali tecniche di analisi chimica applicate al monitoraggio ambientale, con particolare riferimento alla qualità delle acque e dei suoli. L’attività didattica si sviluppa in una parte teorica, dedicata ai fondamenti dei metodi e delle strumentazioni, e in una parte pratica di laboratorio, incentrata sull’analisi di casi studio reali.
La parte teorica affronta, inizialmente, il contesto normativo e gli obiettivi della sorveglianza ambientale, secondo quanto stabilito dal DM 260/2010 e dalla Direttiva Quadro sulle Acque (2000/60/CE). Viene poi introdotto il concetto di qualità del dato analitico, con particolare attenzione alla validazione dei metodi secondo la norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. Si approfondiscono i principali parametri di validazione, come accuratezza, precisione, sensibilità, limite di rilevabilità (LoD), limite di quantificazione (LoQ), linearità, robustezza e incertezza di misura. Ampio spazio è dedicato ai metodi di campionamento ambientale, alla conservazione dei campioni e alle problematiche di compatibilità con le tecniche strumentali. Si discutono le diverse strategie di prelievo (casuale, sistematico, stratificato, preferenziale) e i criteri per garantire la rappresentatività del campione. Vengono quindi presentate e discusse le principali tecniche analitiche utilizzate nel monitoraggio chimico ambientale:
spettroscopia di emissione e assorbimento atomico, spettrofotometria UV-Vis, spettroscopia infrarossa (FT-IR), cromatografia gassosa (GC) e cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC), spettrometria di massa (MS), spettroscopia NMR, con cenni ai concetti di chemical shift, molteplicità, accoppiamento spin-spin e costanti di accoppiamento. Viene inoltre illustrato l’impiego di tecniche di derivatizzazione per migliorare la rilevabilità di specifici contaminanti organici. Si analizzano le principali classi di inquinanti, tra cui metalli pesanti, composti aromatici, sostanze alifatiche e alogenate, con riferimento alle sostanze prioritarie definite dalla normativa europea.
La parte pratica del corso prevede esercitazioni in piccoli gruppi su:
campionamento e trattamento di campioni ambientali reali, estrazione liquido-liquido e purificazione, misure spettrofotometriche UV-Vis, analisi GC-MS, utilizzo della spettroscopia NMR presso il Centro Grandi Attrezzature, elaborazione dei dati ottenuti e redazione di relazioni tecniche. Durante le attività, gli studenti sono guidati a riflettere criticamente sulla qualità del dato e sulla validità delle conclusioni analitiche. Infine, il corso integra alcuni casi studio dedicati a composti di interesse ambientale, come l’etilbenzene e l’acetone. Tali casi sono affrontati attraverso l’interpretazione di spettri UV-Vis, IR, MS e NMR, con l’obiettivo di applicare concretamente i concetti teorici appresi e sviluppare capacità diagnostiche interdisciplinari.
Modalità Esame
L’esame consiste in una prova orale articolata in tre quesiti; la durata media è di circa 25 – 30 minuti.
-Il primo quesito ha come contenuto un argomento a scelta dello studente in cui viene presentata una tematica concordata con il docente (es. normativa, tecnica specifica, contaminante d’interesse) in questo caso le competenze che verranno verificate sono la capacità di sintesi e rielaborazione critica delle fonti, il collegamento interdisciplinare e la proprietà di linguaggio tecnico-scientifico. Il peso indicativo è di circa il 30% del voto finale;
-Il secondo quesito ha come contenuto una esperienza di laboratorio e interpretazione con discussione di una delle attività pratiche svolte, inclusa l’analisi di spettri (UV-Vis, IR, MS, NMR) in questo caso le competenze che verranno verificate sono la applicazione pratica dei metodi; l’accuratezza nell’interpretare i risultati sperimentali, l’autonomia di giudizio nell’individuare criticità e validare il dato. Il peso indicativo è di circa il 40% del voto finale;
-Il terzo quesito ha come contenuto una tecnica non preparata (una “cold question”) e ha come contenuto una tecnica analitica o procedura non scelta dallo studente. In questo caso le competenze che verranno verificate sono la ampiezza delle conoscenze e la capacità di ragionamento. Il peso indicativo è di circa il 30% del voto finale.
Per quanto riguarda i criteri di valutazione verranno valutate la correttezza scientifica delle risposte e padronanza dei principi chimico-analitici; la capacità di integrazione tra teoria, normativa e pratica di laboratorio nonché la chiarezza espositiva e l’ autonomia di giudizio nell’interpretare dati sperimentali e nell’argomentare scelte metodologiche. Il voto finale (scala 18 – 30/30, con eventuale lode) deriva dalla somma ponderata dei tre quesiti. È richiesta una prestazione sufficiente in tutte le parti per superare l’esame.
Testi adottati
Il corso non prevede un unico libro di testo obbligatorio. L’attività didattica si basa prevalentemente su materiale fornito dalla docente, tra cui:
slide originali, distribuite durante le lezioni; video dimostrativi, per l’approfondimento di tecniche strumentali; fogli di calcolo (Excel) per l’elaborazione dei dati sperimentali; software di grafica molecolare (es. ChemDraw) per la rappresentazione strutturale dei composti; basi di dati online e fonti normative ufficiali, per la consultazione di metodi analitici riconosciuti (es. EPA Compendium of Methods, NIST Mass Spectrometry Data Center, PubChem, APAT–IRSA Metodi analitici per le acque, REACH–ECHA, ReteAmbiente, ecc.). Per chi desidera approfondire, si consiglia comunque la consultazione dei seguenti testi:
"Chimica Ambientale", di C. Baird e M. Cann (o testi equivalenti), per i fondamenti teorici legati agli inquinanti e ai processi chimici ambientali;
"Identificazione spettrometrica di composti organici", di R.M. Silverstein et al., per l’interpretazione di spettri UV, IR, NMR e MS, con esercizi guidati e casi studio.
Ulteriori letture scientifiche o normative aggiornate potranno essere suggerite durante il corso, in funzione dei casi studio affrontati.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso non è obbligatoria, ma è fortemente raccomandata, soprattutto per le attività di laboratorio e per le esercitazioni applicative, che costituiscono una parte fondamentale dell’insegnamento.
La partecipazione attiva alle lezioni teoriche e pratiche consente agli studenti di acquisire competenze trasversali, capacità operative e una maggiore padronanza delle tecniche di monitoraggio chimico ambientale, utili anche per la preparazione dell’esame orale.
Bibliografia
"Chimica Ambientale", di C. Baird e M. Cann (o testi equivalenti), per i fondamenti teorici legati agli inquinanti e ai processi chimici ambientali;
"Identificazione spettrometrica di composti organici", di R.M. Silverstein et al., per l’interpretazione di spettri UV, IR, NMR e MS, con esercizi guidati e casi studio.
MODULO B - MONITORAGGIO BIOLOGICO
ADRIANA BELLATI
6
BIO/05
Obiettivi formativi
Comprensione del significato dell’uso degli indicatori biologici per il monitoraggio ambientale. Acquisizione delle competenze generali per l’utilizzo delle metodologie biologiche previste dalle leggi vigenti sul monitoraggio ambientale, in particolare quello dei sistemi acquatici, mediante la applicazione integrale di un indice biologico.
A) Obiettivi formativi: sviluppare competenze di progettazione ed esecuzione di monitoraggio biologico secondo i principi e i metodi contenuti nella attuale legislazione europea ed italiana.
B) Risultati dell'Apprendimento attesi:
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Le conoscenze acquisite riguarderanno i principi generali su cui si basano le attività di monitoraggio biologico, i processi metodologici per la attuazione di campagne di monitoraggio e la determinazione di indici biologici di qualità ambientale.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: L'applicazione delle conoscenze sarà focalizzata sull’approfondimento metodologico riguardante gli indici attualmente in uso per valutare lo stato ecologico di matrici ambientali, quali in particolare suolo e acque superficiali, attraverso attività pratiche sul campo e in laboratorio.
3) Autonomia di giudizio: L'abilità di formulare valutazioni autonome potrà essere esercitata nella fase di interpretazione dei risultati, coordinando i dati eterogenei per arrivare a giudizi motivati.
4) Abilità comunicative: Queste capacità saranno sviluppate attraverso l'esercizio di espressione propria (interventi nel corso delle lezioni) e nel coordinamento dell’attività di gruppo.
5) Capacità di apprendere: L’approfondimento metodologico può consentire l’estensione dei concetti e delle pratiche all’applicazione di monitoraggio ad altre matrici ambientali.
Alterazioni della qualità ambientale, inquinamento, bioindicatori e monitoraggio ambientale (qualità dell'aria, del suolo, delle acque).
Il monitoraggio biologico dell'aria: l'atmosfera e tipologie di impatti; bioindicatori dell'aria; l'indice IBL.
Il monitoraggio biologico del suolo: la matrice suolo e tipologie di impatti; bioindicatori del suolo; l'indice QBS.
Approfondimento: tecniche di campionamento e riconoscimento della pedofauna; calcolo dell'indice QBS-ar.
Il monitoraggio biologico delle acque marine costiere: classificazione e impatti; bioindicatori e indici di qualità ecologica; aspetti normativi (WFD e MSD).
Il monitoraggio biologico dei corpi idrici superficiali: caratteristiche generali delle acque interne superficiali; classificazione e impatti; gli indici biologici (di diversità, il sistema saprobico e gli indici biotici - BMWP, ASPT, IBE).
Il fiume: capacità autodepurative, efficienza metabolica, river continuum concept, fattori ecologici e idroclimatici.
La Direttiva Quadro europea sulle acque (2000/60/CE): tipizzazione, i diversi tipi di monitoraggio, le condizioni di riferimento.
Gli elementi di qualità biologica (EQB): Macroinvertebrati, Macrofite, Diatomee e Pesci;
Approfondimento: la determinazione dello stato ecologico di un corso d’acqua superficiale attraverso i macroinvertebrati bentonici e gli elementi di qualità chimico-fisica e idromorfologica a sostegno; calcolo dell’indice STAR_ICMi.
I più recenti metodi di isolamento e analisi dei marcatori diagnostici del DNA per il rilevamento della diversità biologica ai fini del biomonitoraggio ambientale: tecniche di campionamento, incluse quelle relative a matrici ambientali complesse, strumenti di raccolta e conservazione biologica.
Modalità Esame
Esame orale su principi e concetti generali del biomonitoraggio ambientale.
Approfondimento sulla Direttiva Quadro Acque.
Prova pratica di riconoscimento dei macroinvertebrati bentonici.
Prova di applicazione dell'indice STAR_ICMi.
Per ottenere la sufficienza, lo studente dovrà dimostrare di aver compreso i principi generali alla base del biomonitoraggio. Il giudizio verrà attribuito sulla base del livello di padronanza dei concetti teorici nonchè delle abilità pratiche di applicazione dei diversi metodi di biomonitoraggio.
Testi adottati
Direttiva 2000/60/CE
Manuali IRSA
Manuali ISPRA
Atlanti e schede di identificazione
I testi saranno forniti dal docente, che indicherà i link per il reperimento
Modalità di svolgimento
Lezioni frontali (modalità mista), esercitazioni sul campo (campionamento e separazione degli organismi), esercitazioni in laboratorio (identificazione tassonomica), esercitazioni in aula (applicazione indici di monitoraggio).
Modalità di frequenza
Il corso è a frequenza libera. La frequenza alle esercitazioni non è obbligatoria ma fortemente consigliata, così come quella alle esercitazioni di calcolo degli indici di biomonitoraggio.
Bibliografia
Vedi Testi
118938 - IDROGEOLOGIA
CHIARA SBARBATI
Primo Semestre
6
GEO/05
Obiettivi formativi
Obiettivi
Gli obiettivi del corso consistono nella comprensione dei maggiori processi idrogeologici finalizzati alla corretta gestione e protezione della risorsa idrica. Gli studenti saranno indirizzati verso la comprensione di come l’acqua si infiltra nel sottosuolo (processo di ricarica), come fluisce all’interno delle differenti tipologie di acquifero, come essa interagisce con il suolo e le rocce, quindi con la geologia circostante e come alla fine affiora in superficie (diverse tipologie di sorgenti). Per la comprensione di questi meccanismi le proprietà idrogeologiche, l’interazione tra acque sotterranee e superficiali e le caratteristiche chimico-fisiche delle acque verranno analizzate verranno analizzate anche nell’ottica della salvaguardia e gestione sostenibile della risorsa.
1)Conoscenze e capacità di comprensione
Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze riguardo le principali proprietà idrogeologiche di rocce e terreni, sui meccanismi che regolano la circolazione e la distribuzione delle acque sotterranee, sulla qualità delle acque. Lo studente saprà inoltre classificare le diverse tipologie di acquifero e di sorgenti e saprà analizzare le differenti relazioni tra acque sotterranee e altri corpi idrici (fiumi, laghi, mare, etc). Lo studente comprenderà inoltre il concetto di sfruttamento sostenibile e vulnerabilità delle acque sotterranee anche alla luce della normativa vigente.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di leggere ed interpretare una carta idrogeologica; analizzare criticamente i parametri idrodinamici di un acquifero, realizzare una carta piezometrica definendone le principali caratteristiche, classificare le acque sulla base delle loro caratteristiche chimico-fisiche, dovrà essere in grado di valutare la vulnerabilità ed il grado di sfruttamento della risorsa idrica.
3) Autonomia di giudizio
Lo studente attraverso le tematiche affrontate nel corso delle lezioni e durante le esercitazioni cartografiche, numeriche e pratiche acquisirà autonomia di giudizio sulle modalità di circolazione delle acque sotterranee nonché sulla loro qualità e grado di sfruttamento, confrontandosi con diversi contesti e situazioni che riguardano i molteplici aspetti dell’idrogeologia di un territorio.
4) Abilità comunicative
Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico sia durante la trasmissione delle nozioni teoriche sia durante le attività di esercitazione, in modo da poter dialogare con professionisti ed esperti impegnati nell’analisi, gestione e progettazione in campo idrogeologico ed ambientale. Le abilità comunicative saranno verificate durante le discussioni in aula e attraverso la prova d’esame.
5) Capacità di apprendere
Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di analizzare i caratteri idrogeologici propri di un territorio anche in contesti differenti da quelli presi in considerazione durante il corso. Lo studente dovrà inoltre essere in grado di definire le caratteristiche idrogeologiche essenziali di una singola realtà territoriale utili per la salvaguardia, il monitoraggio e la corretta gestione delle risorse idriche.
Introduzione: il concetto di idrogeologia, l’importanza della risorsa idrica sotterranea come risorsa fondamentale per la vita dell’uomo e per l’ambiente.
L’acqua nel sottosuolo e le proprietà degli acquiferi: studio della distribuzione e del movimento delle acque nella zona insatura e nella zona satura; definizione delle principali proprietà idrogeologiche di rocce e terreni (porosità, conducibilità idraulica, trasmissività, coefficiente di immagazzinamento) e come queste possano influenzare la circolazione idrica sotterranea; la Legge di Darcy per la stima del flusso idrico sotterraneo; tipologie di acquifero.
Ricarica degli acquiferi ed interazione con gli altri corpi idrici: il concetto di circolazione continua delle acque nel sistema Terra – atmosfera (ciclo idrologico); bilancio idrologico e definizione di ricarica, infiltrazione, evapotraspirazione e ruscellamento superficiale; costruzione ed interpretazione di mappe piezometriche, definizione delle direzioni di flusso idrico sotterraneo, del gradiente idraulico e relazione tra le acque superficiali e quelle sotterranee; classificazione delle sorgenti; studio della relazione tra acque dolci e salate in ambienti costieri (legge di Ghyben- Herzberg); chimica delle acque sotterranee, interazione acqua-roccia, classificazione geochimica delle acque (diagrammi di Chebotarev, Schoeller e Piper); definizione dell’origine delle acque sotterranee attraverso gli isotopi della molecola d’acqua.
Acque sotterranee e attività antropiche: differenti modalità e scopi per lo sfruttamento delle acque sotterranee (uso idropotabile, irrigazione, sfruttamento di acque termali, drenaggio per realizzazione opere, ecc); l’utilità delle prove di pompaggio per la definizione dei parametri idrodinamici di un acquifero; fenomeni di contaminazione degli acquiferi; il concetto di vulnerabilità e breve accenno dei metodi di definizione della stessa; principio di protezione delle risorse idriche in accordo con la normativa vigente.
Modalità Esame
La prova orale consisterà nella discussione degli argomenti trattati nelle lezioni frontali e nelle esercitazioni, verificando la capacità di applicare i concetti teorici, la capacità di analisi, di sintesi e di senso critico e di formulazione di giudizi, oltre che la padronanza di espressione. La prova orale avrà una durata di circa 30 minuti.
La valutazione si baserà sull’esito della prova orale, attribuendo un punteggio in trentesimi secondo quanto previsto dal Regolamento Didattico di Ateneo.
Testi adottati
Pietro Celico (2003) – Elementi di Idrogeologia – Liguori Editore
Massimo Civita (2005) – Idrogeologia applicata ed ambientale
Slides e materiale aggiuntivo forniti dal docente durante il corso.
Modalità di svolgimento
Sono previsti 5 (40 ore) CFU di lezioni frontali ed 1 CFU (8 ore) di esercitazioni pratiche (cartografiche, numeriche e di campo).
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente raccomandata.
Bibliografia
Vedere Testi adottati.
Eventuali articoli scientifici utili all'approfondimento delle tematiche del corso.
119718 - CLIMATOLOGIA
SIMONE BONAMANO
Primo Semestre
6
GEO/12
Obiettivi formativi
Il corso fornirà agli studenti le conoscenze del clima terrestre a scala globale e regionale per capire i processi climatici e per una corretta comprensione della dinamica e dell'evoluzione dei sistemi naturali. Il corso consentirà di acquisire adeguate conoscenze del sistema climatico supportando così la comprensione della dinamica e dell'evoluzione dei fenomeni naturali. Gli studenti arricchiranno la propria conoscenza con senso critico e responsabilità, confrontandosi con diverse fonti. Essi svilupperanno capacità di apprendimento tali da poter svolgere, in modo autonomo, approfondimenti sulle metodologie di analisi dei fenomeni climatici, sia standard che innovative.
Conoscenza e capacità di comprensione
Il corso consentirà di acquisire adeguate conoscenze del sistema climatico supportando così la comprensione della dinamica e dell'evoluzione dei fenomeni naturali. Gli studenti arricchiranno la propria conoscenza con senso critico e responsabilità, confrontandosi con diverse fonti. Essi svilupperanno capacità di apprendimento tali da poter svolgere, in modo autonomo, approfondimenti sulle metodologie di analisi dei fenomeni climatici, sia standard che innovative.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Attraverso lezioni frontali, attività pratiche sul campo e attività di laboratorio in aula informatica, gli studenti acquisiranno capacità di raccolta, elaborazione e analisi (attraverso metodi statistici) di dati meteorologici e oceanografici per estrarre informazioni climatologiche. Gli studenti dovranno acquisire adeguate competenze di tecniche strumentali, di analisi ed interpretazione dei principali parametri meteo-oceanografici, allo scopo di analizzare i Cambiamenti Climatici attraverso un approccio multidisciplinare.
Autonomia di giudizio
Al termine dell'attività formativa gli studenti dovranno essere in grado di valutare e affrontare con adeguate capacità, competenze e senso critico le cause e gli effetti dei Cambiamenti Climatici utilizzando dati meteo-oceanografici (provenienti da acquisizioni in situ, immagini satellitari, modelli numerici) a scala globale e regionale.
Abilità comunicative
Gli studenti dovranno essere in grado di argomentare con padronanza i diversi aspetti della climatologia affrontate durante il corso con un corretto linguaggio scientifico.
Capacità di apprendere
Gli studenti dovranno essere in grado di applicare le conoscenze acquisite, durante le lezioni frontali e le esercitazioni, allo studio dei Cambiamenti Climatici e di approfondire in modo autonomo i principali aspetti della climatologia.
Il corso ha inizio con l’introduzione ai fondamenti della climatologia e allo studio del bilancio radiativo terrestre. Viene quindi analizzata la circolazione atmosferica e oceanica come manifestazione del trasporto dell’energia termica, dai bassi verso gli alti valori di latitudine. Una parte del corso è dedicata all’uso dei modelli numerici come strumento di analisi per la rappresentazione e previsione della distribuzione spaziale e temporale dei principali parametri atmosferici e oceanografici, nonché per la valutazione degli scenari climatici futuri. L’ultima parte del corso è focalizzata sull’analisi degli indici di variabilità climatica a scala globale e sui fenomeni di teleconnessione. Sono previste attività pratiche sia intermedie che conclusive, articolate in esercitazioni sul campo e laboratori informatici, finalizzate all’acquisizione di competenze applicative nella raccolta, elaborazione e visualizzazione dei dati meteo-oceanografici.
Contenuti teorici trattati durante le lezioni in aula:
• Fondamenti di climatologia
• Radiazione solare, bilancio radiativo terrestre ed effetto serra
• Circolazione generale e struttura verticale dell’atmosfera
• Circolazione generale e struttura verticale dell’oceano
• Parametri fisici fondamentali dell’atmosfera e dell’oceano
• Modellistica numerica e previsioni climatiche
• Indici di variabilità climatica e fenomeni di teleconnessione
Tematiche affrontate durante le esercitazioni pratiche in campo e in laboratorio:
• Analisi e visualizzazione di dati meteo-oceanografici mediante software user-friendly
• Utilizzo di strumenti e sensori per il monitoraggio atmosferico e marino
• Elaborazione e trattamento dei dati meteo-oceanografici
Modalità Esame
L’esame si svolgerà in forma orale. Gli studenti avranno la possibilità di approfondire un argomento trattato durante il corso attraverso l’analisi di uno o più articoli scientifici selezionati da riviste internazionali peer-reviewed. La valutazione terrà conto della comprensione delle metodologie impiegate e della capacità dello studente di analizzare criticamente la tematica scelta. A completamento del colloquio, il docente formulerà alcune domande sugli altri contenuti del programma.
Testi adottati
Marshall and Plumb, Atmophere, Ocean and Climate Dynamics: an introductory text, Elsevier
Pickard and Emery, Descriptive physical oceanography, Pergamon Press
Pond and Pickard, Introductory Dinamical Oceanography, Butterwoth Heinemann
Slides e materiale didattico fornito dal docente
Modalità di frequenza
Si raccomanda una regolare presenza alle lezioni frontali ed in particolare alle esercitazioni
- - A SCELTA DELLO STUDENTE
Primo Semestre
12
118942 - TIROCINIO
Primo Semestre
2
118947 - RISCHIO IDROLOGICO
ANDREA PETROSELLI
Secondo Semestre
6
AGR/08
Obiettivi formativi
Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza dei processi e metodi per la comprensione e la gestione del rischio idrologico.
Si possono identificare tre obiettivi principali:
Capire ed apprendere le nozioni ed il concetto di rischio nella sua definizione generale e contestualizzata al caso dei rischi idrologici.
Capire ed apprendere le metodologie per lo studio dei processi idrologici propedeutici alla gestione dei rischi idrologici.
Capire ed apprendere i principali strumenti modellistici utili alla definizione delle mappature di pericolosità e di rischio idraulico.
Oltre ai tre obiettivi principali, lo studente sarà formato direttamente anche su alcune soft-skill relative alle tematiche del corso, quali strumenti informatici di base (fogli di calcolo, GIS) e modelli idrologici più avanzati.
Riferendosi ai descrittori di Dublino i risultati di apprendimento appresi possono essere cosi declinati:
Conoscenza e capacità di comprensione.
Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (monitoraggio in tempo reale dei fenomeni, video illustrativi, ricerche in rete).
Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (mappatura di rischio idraulico) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (applicazione di modelli).
Autonomia di giudizio e abilità comunicative
Sarà stimolata tramite lo sviluppo di un progetto per la stima delle mappe di pericolosità idraulica in cui lo studente potrà valutare il ruolo dei parametri del modello applicato.
Richiami di idraulica propedeutici alla comprensione dei modelli di propagazione mono-dimensionali e bi-dimensionali. Modelli di propagazione idraulica. Esercitazione modelli di propagazione idraulica. Concetto di Rischio, Danno e Pericolosità idraulica. Concetto di Rischio residuo. Mappatura di pericolosità e rischio: PAI – piani di assetto idrogeologico. Visita tecnica al Centro Funzionale di Protezione Civile – Sede operativa. Seminario presso l’Autorità di Distretto Appennino Centrale su: PAI – Ruolo Autorità – Uso e vincoli imposti dalla mappatura. Modelli continui – COSMO4SUB. Modelli semi-distribuiti
Modalità Esame
La prova di accertamento è orale e conterrà una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sugli argomenti presentati a lezione.
In particolare vengono presentate tre domande orali che abbracciano l'intero programma, ciascuna delle quali viene valutata con un punteggio da 0 a 10. Il voto finale corrisponde alla somma dei tre voti individuali. Ai fini dell'assegnazione del voto si tiene conto del grado di conoscenza dei contenuti, della capacità di analisi, di sintesi e dei legami interdisciplinari, della capacità di senso critico e di chiarezza espositiva.
Testi adottati
materiale fornito dal docente
Modalità di svolgimento
Il corso è diviso è articolato in 48 ore di lezioni frontali. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna.
Modalità di frequenza
La frequenza alle lezioni è facoltativa. Il materiale didattico fornito agli studenti è sufficiente per la preparazione dell'esame in autonomo da parte dello studente
Bibliografia
materiale fornito dal docente
118950 - CAMBIAMENTI GLOBALI E REWILDING
GIANLUCA PIOVESAN
Secondo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
L'obiettivo del corso è quello di far acquisire allo studente le conoscenze necessarie per comprendere l'impatto dei cambiamenti globali sul funzionamento degli ecosistemi e di progettare interventi per la rinaturalizzazione.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito la conoscenza dei principali fattori responsabili del Global Change. Inoltre, sarà in grado di comprendere il ruolo del rewilding nella transizione ecologica sviluppando abilità e competenze nel misurare il contributo nel mitigare i cambiamenti climatici e contrastare la perdita di biodiversità di questi territori lasciati alla natura . Lo studente acquisirà la capacità di riconoscere il livello di naturalità e funzionalità degli ecosistemi (pe foreste vetuste, foreste gestite, foreste degradate), monitorrare l’impatto dei cambiamenti climatici o di altri fattori di degrado quali ad esempio le specie aliene. Lo studente sarà, quindi, capace di: conoscere la terminologia di base utilizzata per affrontare la ecologia del cambiamento globale e comprendere i testi che la utilizzano; conoscere i diversi fattori influenti del cambiamento globale e capire il loro impatto sulla composizione, struttura e funzionalità di sugli ecosistemi e popolazioni; conoscere le strategie per l'adattamento o la mitigazione dei cambiamenti globali passando dalla scala macroecologica a quella locale. Sarà inoltre capace di applicare conoscenza e comprensione nell'analizzare i diversi fattori del cambiamento globale e valutare il loro impatto sugli ecosistemi. Durante il corso gli studenti verranno stimolati a sviluppare autonomia di giudizio tramite esercitazioni su casi concreti di rewilding e abilità comunicative con specifico riferimento ai temi dei cambiamenti globali con l'obiettivo di sviluppare competenze di progettazione di interventi per conservare e ripristinare la bioviersità. Per ciò che concerne la capacità di giudizio imparerà a formulare ipotesi scientifiche per contribuire a soluzioni efficaci contro le crisi ambientali. Durante il corso lo studente verrà guidato nella ricercare ed analisi della letteratura scientifica più recente sul tema anche con il fine di stiomale lo sviluppo della capacità di apprendimento.
Impatto del global change sugli ecosistemi con particolare riferimento a quelli forestali
Le politiche internazionali per contrastare i cambiamenti globali: convention on biological diversity, Agenda 2030 - the sustainable development goals -, Unesco (world heritage e MAB reserves), WHO’s one health framework, UNFCCC and the Paris agreement, the European green new deal: from farm to fork, EU Biodiversity strategy for 2030, Eu Forest Strategy, Nature Restoration law; Unesco World heritage sites
Pianificazione e progettazione per la transizione ecologica: uso sostenibile delle risorse rinnovabili, restauro ambientale, aree protette, rewilding
Modalità Esame
Il livello di apprendimento raggiunto e la relativa capacità di comunicarlo vengono monitorati attraverso domande e discussioni durante le lezioni frontali e le attività pratiche di campo e in laboratorio. In particolare, le esercitazioni costituiscono un momento fondamentale di coinvolgimento degli studenti che sono chiamati a redigere un report partendo da un lavoro di gruppo e, quindi, su successivi approfondimenti condotti durante la fase di studio e di applicazione personale.
Nella prova orale per l’attribuzione del voto finale si valuterà il livello acquisito di conoscenza, abilità e competenza con particolare riferimento alla comprensione critica dell'impatto del global changes sugli ecosistemi e delle soluzioni possibili per mitigare impatto dei cambiamenti climatici, conservare la biodiversità e i servizi ecosistemici. In particolare, verrà verificata l'acquisizione da parte dello studente delle capacità di applicare in casi concreti - derivati ad esempio dalle esercitazioni e dal laboratorio GIS - i concetti e metodi acquisiti per monitorare impatto del global change sugli ecosistemi e proporre soluzioni efficaci per la transizione ecologica.
La prova orale prevede la discussione del report con approfondimenti su almeno tre argomenti del corso di cui uno a scelta dello studente.
Testi adottati
Il materiale didattico costituito da slides e articoli scientifici sarà dispobile nella piattaforma Moodle
Modalità di svolgimento
Lezioni in aula, attività di laboratorio, escursioni di campo
Modalità di frequenza
Sebbene raccomandata, la frequenza è facoltativa.
Bibliografia
Perino, A., Pereira, H. M., Navarro, L. M., Fernández, N., Bullock, J. M., Ceaușu, S., ... & Wheeler, H. C. (2019). Rewilding complex ecosystems. Science, 364(6438), eaav5570.
Pettorelli, N., Durant, S. M., & Du Toit, J. T. (Eds.). (2019). Rewilding. Cambridge University Press.
119010 - GEOPEDOLOGIA
SIMONE PRIORI
Secondo Semestre
6
AGR/14
Obiettivi formativi
Il principale obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le conoscenze necessarie per interpretare la genesi, l’evoluzione di un suolo, ed il suo legame con il paesaggio, con particolare riferimento alle interpretazioni paleoambientali e alla geologia del Quaternario. Verranno fornite le basi per comprendere i processi di formazione di un suolo ed il legame con i fattori ambientali (clima, geologia, morfologia) e antropici (uso e gestione del suolo). Lo studente imparerà le nozioni base per comprendere la distribuzione spaziale dei suoli e la loro evoluzione temporale all’interno del paesaggio, per mezzo di esempi pratici di interpretazione delle carte pedologiche e di lettura del pedo-paesaggio.
Le caratteristiche fisico-chimiche, biologiche ed idrologiche dei suoli.
I fattori pedogenetici (clima, litologia, morfologia, tempo, e biota, incluso l’uomo).
Le principali forme del paesaggio (carsiche, glaciali, fluviali, di versante, strutturali) che guidano la distribuzione e l'evoluzione dei suoli
Processi pedogenetici che guidano lo sviluppo degli orizzonti di suolo.
Profilo del suolo ed orizzonti genetici.
Classificazione dei suoli internazionale e distribuzione dei suoli nel mondo.
Le fasi di un rilevamento pedologico e l’interpretazione di un profilo.
I suoli come archivio del passato: la paleopedologia
Riconoscere e studiare i paleosuoli ed i suoli relitti, testimoni di differenti condizioni ambientali del passato ed importanti indicatori dei cambiamenti climatici.
Modalità Esame
Colloquio sugli argomenti affrontati durante il corso
Testi adottati
- Pedologia applicata. Simone Priori, ed.Youcanprint, ISBN 9791222781334.
- Dispense del docente
Modalità di svolgimento
Lezioni frontali ed esercitazioni in campo ed in laboratorio
Modalità di frequenza
Consigliata la presenza, soprattutto durante le esercitazioni
Bibliografia
- FAO-IUSS (2015). World Reference Base for Soil Resources, World Soil Resources, n.106.
- Soil Science Division Staff. 2017. Soil survey manual. C. Ditzler, K. Scheffe, and H.C. Monger (eds.). USDA Handbook 18. Government Printing Office, Washington, D.C.
- Tabor, N. J., & Myers, T. S. (2015). Paleosols as indicators of paleoenvironment and paleoclimate. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 43, 333-361.
118943 - PROVA FINALE
Secondo Semestre
4
INSEGNAMENTO
SEMESTRE
CFU
SSD
LINGUA
OPZIONALI INDIRIZZO EVOLUZIONE E CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITà
-
-
-
-
CLIMATOLOGIA
SIMONE BONAMANO
6
GEO/12
Obiettivi formativi
Il corso fornirà agli studenti le conoscenze del clima terrestre a scala globale e regionale per capire i processi climatici e per una corretta comprensione della dinamica e dell'evoluzione dei sistemi naturali. Il corso consentirà di acquisire adeguate conoscenze del sistema climatico supportando così la comprensione della dinamica e dell'evoluzione dei fenomeni naturali. Gli studenti arricchiranno la propria conoscenza con senso critico e responsabilità, confrontandosi con diverse fonti. Essi svilupperanno capacità di apprendimento tali da poter svolgere, in modo autonomo, approfondimenti sulle metodologie di analisi dei fenomeni climatici, sia standard che innovative.
Conoscenza e capacità di comprensione
Il corso consentirà di acquisire adeguate conoscenze del sistema climatico supportando così la comprensione della dinamica e dell'evoluzione dei fenomeni naturali. Gli studenti arricchiranno la propria conoscenza con senso critico e responsabilità, confrontandosi con diverse fonti. Essi svilupperanno capacità di apprendimento tali da poter svolgere, in modo autonomo, approfondimenti sulle metodologie di analisi dei fenomeni climatici, sia standard che innovative.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Attraverso lezioni frontali, attività pratiche sul campo e attività di laboratorio in aula informatica, gli studenti acquisiranno capacità di raccolta, elaborazione e analisi (attraverso metodi statistici) di dati meteorologici e oceanografici per estrarre informazioni climatologiche. Gli studenti dovranno acquisire adeguate competenze di tecniche strumentali, di analisi ed interpretazione dei principali parametri meteo-oceanografici, allo scopo di analizzare i Cambiamenti Climatici attraverso un approccio multidisciplinare.
Autonomia di giudizio
Al termine dell'attività formativa gli studenti dovranno essere in grado di valutare e affrontare con adeguate capacità, competenze e senso critico le cause e gli effetti dei Cambiamenti Climatici utilizzando dati meteo-oceanografici (provenienti da acquisizioni in situ, immagini satellitari, modelli numerici) a scala globale e regionale.
Abilità comunicative
Gli studenti dovranno essere in grado di argomentare con padronanza i diversi aspetti della climatologia affrontate durante il corso con un corretto linguaggio scientifico.
Capacità di apprendere
Gli studenti dovranno essere in grado di applicare le conoscenze acquisite, durante le lezioni frontali e le esercitazioni, allo studio dei Cambiamenti Climatici e di approfondire in modo autonomo i principali aspetti della climatologia.
Il corso ha inizio con l’introduzione ai fondamenti della climatologia e allo studio del bilancio radiativo terrestre. Viene quindi analizzata la circolazione atmosferica e oceanica come manifestazione del trasporto dell’energia termica, dai bassi verso gli alti valori di latitudine. Una parte del corso è dedicata all’uso dei modelli numerici come strumento di analisi per la rappresentazione e previsione della distribuzione spaziale e temporale dei principali parametri atmosferici e oceanografici, nonché per la valutazione degli scenari climatici futuri. L’ultima parte del corso è focalizzata sull’analisi degli indici di variabilità climatica a scala globale e sui fenomeni di teleconnessione. Sono previste attività pratiche sia intermedie che conclusive, articolate in esercitazioni sul campo e laboratori informatici, finalizzate all’acquisizione di competenze applicative nella raccolta, elaborazione e visualizzazione dei dati meteo-oceanografici.
Contenuti teorici trattati durante le lezioni in aula:
• Fondamenti di climatologia
• Radiazione solare, bilancio radiativo terrestre ed effetto serra
• Circolazione generale e struttura verticale dell’atmosfera
• Circolazione generale e struttura verticale dell’oceano
• Parametri fisici fondamentali dell’atmosfera e dell’oceano
• Modellistica numerica e previsioni climatiche
• Indici di variabilità climatica e fenomeni di teleconnessione
Tematiche affrontate durante le esercitazioni pratiche in campo e in laboratorio:
• Analisi e visualizzazione di dati meteo-oceanografici mediante software user-friendly
• Utilizzo di strumenti e sensori per il monitoraggio atmosferico e marino
• Elaborazione e trattamento dei dati meteo-oceanografici
Modalità Esame
L’esame si svolgerà in forma orale. Gli studenti avranno la possibilità di approfondire un argomento trattato durante il corso attraverso l’analisi di uno o più articoli scientifici selezionati da riviste internazionali peer-reviewed. La valutazione terrà conto della comprensione delle metodologie impiegate e della capacità dello studente di analizzare criticamente la tematica scelta. A completamento del colloquio, il docente formulerà alcune domande sugli altri contenuti del programma.
Testi adottati
Marshall and Plumb, Atmophere, Ocean and Climate Dynamics: an introductory text, Elsevier
Pickard and Emery, Descriptive physical oceanography, Pergamon Press
Pond and Pickard, Introductory Dinamical Oceanography, Butterwoth Heinemann
Slides e materiale didattico fornito dal docente
Modalità di frequenza
Si raccomanda una regolare presenza alle lezioni frontali ed in particolare alle esercitazioni
Il corso ha inizio con l’introduzione ai fondamenti della climatologia e allo studio del bilancio radiativo terrestre. Viene quindi analizzata la circolazione atmosferica e oceanica come manifestazione del trasporto dell’energia termica, dai bassi verso gli alti valori di latitudine. Una parte del corso è dedicata all’uso dei modelli numerici come strumento di analisi per la rappresentazione e previsione della distribuzione spaziale e temporale dei principali parametri atmosferici e oceanografici, nonché per la valutazione degli scenari climatici futuri. L’ultima parte del corso è focalizzata sull’analisi degli indici di variabilità climatica a scala globale e sui fenomeni di teleconnessione. Sono previste attività pratiche sia intermedie che conclusive, articolate in esercitazioni sul campo e laboratori informatici, finalizzate all’acquisizione di competenze applicative nella raccolta, elaborazione e visualizzazione dei dati meteo-oceanografici.
Contenuti teorici trattati durante le lezioni in aula:
• Fondamenti di climatologia
• Radiazione solare, bilancio radiativo terrestre ed effetto serra
• Circolazione generale e struttura verticale dell’atmosfera
• Circolazione generale e struttura verticale dell’oceano
• Parametri fisici fondamentali dell’atmosfera e dell’oceano
• Modellistica numerica e previsioni climatiche
• Indici di variabilità climatica e fenomeni di teleconnessione
Tematiche affrontate durante le esercitazioni pratiche in campo e in laboratorio:
• Analisi e visualizzazione di dati meteo-oceanografici mediante software user-friendly
• Utilizzo di strumenti e sensori per il monitoraggio atmosferico e marino
• Elaborazione e trattamento dei dati meteo-oceanografici
Modalità Esame
L’esame si svolgerà in forma orale. Gli studenti avranno la possibilità di approfondire un argomento trattato durante il corso attraverso l’analisi di uno o più articoli scientifici selezionati da riviste internazionali peer-reviewed. La valutazione terrà conto della comprensione delle metodologie impiegate e della capacità dello studente di analizzare criticamente la tematica scelta. A completamento del colloquio, il docente formulerà alcune domande sugli altri contenuti del programma.
Testi adottati
Marshall and Plumb, Atmophere, Ocean and Climate Dynamics: an introductory text, Elsevier
Pickard and Emery, Descriptive physical oceanography, Pergamon Press
Pond and Pickard, Introductory Dinamical Oceanography, Butterwoth Heinemann
Slides e materiale didattico fornito dal docente
Modalità di frequenza
Si raccomanda una regolare presenza alle lezioni frontali ed in particolare alle esercitazioni
119008 - LABORATORIO DI MONITORAGGIO AMBIENTALE
-
12
-
-
Obiettivi formativi
Il corso introduce ed approfondisce i concetti ed i principali approcci sperimentali sugli aspetti chimici del monitoraggio ambientale tramite la conoscenza e la pratica delle principali metodiche strumentali per l’analisi chimica qualitativa e quantitativa delle sostanze organiche e inorganiche presenti nell’ambiente. Le conoscenze riguarderanno in particolare il monitoraggio chimico delle acque e del terreno.
A) Obiettivi formativi: Costruire una competenza teorica ed applicativa sugli aspetti chimici del monitoraggio ambientale.
B) Risultati dell'Apprendimento attesi:
1)Conoscenza e capacità di comprensione: le conoscenze riguarderanno in particolare il monitoraggio chimico delle acque correnti superficiali e del terreno;
2)Conoscenza e capacità di comprensione applicate: parte del corso sarà dedicata allo svolgimento di esercitazioni di carattere applicativo, tratte da situazioni reali;
3)Autonomia di giudizio: le conoscenze e la pratica applicativa consentiranno autonomia di giudizio e capacità di progettazione;
4)Abilità comunicative: le conoscenze e la pratica applicativa saranno utili anche nello sviluppo delle abilità comunicative attraverso la lettura e l'interpretazione dei dati strumentali ottenuti;
5)Capacità di apprendere: la capacità di apprendere verrà valutata tramite esercitazioni riguardanti la teoria e l'interpretazione dei dati strumentali.
MODULO A - MONITORAGGIO CHIMICO
ELIANA CAPECCHI
6
CHIM/06
Obiettivi formativi
Il corso introduce ed approfondisce i concetti ed i principali approcci sperimentali sugli aspetti chimici del monitoraggio ambientale tramite la conoscenza e la pratica delle principali metodiche strumentali per l’analisi chimica qualitativa e quantitativa delle sostanze organiche e inorganiche presenti nell’ambiente. Le conoscenze riguarderanno in particolare il monitoraggio chimico delle acque e del terreno.
A) Obiettivi formativi: Costruire una competenza teorica ed applicativa sugli aspetti chimici del monitoraggio ambientale.
B) Risultati dell'Apprendimento attesi:
1)Conoscenza e capacità di comprensione: le conoscenze riguarderanno in particolare il monitoraggio chimico delle acque correnti superficiali e del terreno;
2)Conoscenza e capacità di comprensione applicate: parte del corso sarà dedicata allo svolgimento di esercitazioni di carattere applicativo, tratte da situazioni reali;
3)Autonomia di giudizio: le conoscenze e la pratica applicativa consentiranno autonomia di giudizio e capacità di progettazione;
4)Abilità comunicative: le conoscenze e la pratica applicativa saranno utili anche nello sviluppo delle abilità comunicative attraverso la lettura e l'interpretazione dei dati strumentali ottenuti;
5)Capacità di apprendere: la capacità di apprendere verrà valutata tramite esercitazioni riguardanti la teoria e l'interpretazione dei dati strumentali.
Il corso ha l’obiettivo di introdurre e approfondire le principali tecniche di analisi chimica applicate al monitoraggio ambientale, con particolare riferimento alla qualità delle acque e dei suoli. L’attività didattica si sviluppa in una parte teorica, dedicata ai fondamenti dei metodi e delle strumentazioni, e in una parte pratica di laboratorio, incentrata sull’analisi di casi studio reali.
La parte teorica affronta, inizialmente, il contesto normativo e gli obiettivi della sorveglianza ambientale, secondo quanto stabilito dal DM 260/2010 e dalla Direttiva Quadro sulle Acque (2000/60/CE). Viene poi introdotto il concetto di qualità del dato analitico, con particolare attenzione alla validazione dei metodi secondo la norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. Si approfondiscono i principali parametri di validazione, come accuratezza, precisione, sensibilità, limite di rilevabilità (LoD), limite di quantificazione (LoQ), linearità, robustezza e incertezza di misura. Ampio spazio è dedicato ai metodi di campionamento ambientale, alla conservazione dei campioni e alle problematiche di compatibilità con le tecniche strumentali. Si discutono le diverse strategie di prelievo (casuale, sistematico, stratificato, preferenziale) e i criteri per garantire la rappresentatività del campione. Vengono quindi presentate e discusse le principali tecniche analitiche utilizzate nel monitoraggio chimico ambientale:
spettroscopia di emissione e assorbimento atomico, spettrofotometria UV-Vis, spettroscopia infrarossa (FT-IR), cromatografia gassosa (GC) e cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC), spettrometria di massa (MS), spettroscopia NMR, con cenni ai concetti di chemical shift, molteplicità, accoppiamento spin-spin e costanti di accoppiamento. Viene inoltre illustrato l’impiego di tecniche di derivatizzazione per migliorare la rilevabilità di specifici contaminanti organici. Si analizzano le principali classi di inquinanti, tra cui metalli pesanti, composti aromatici, sostanze alifatiche e alogenate, con riferimento alle sostanze prioritarie definite dalla normativa europea.
La parte pratica del corso prevede esercitazioni in piccoli gruppi su:
campionamento e trattamento di campioni ambientali reali, estrazione liquido-liquido e purificazione, misure spettrofotometriche UV-Vis, analisi GC-MS, utilizzo della spettroscopia NMR presso il Centro Grandi Attrezzature, elaborazione dei dati ottenuti e redazione di relazioni tecniche. Durante le attività, gli studenti sono guidati a riflettere criticamente sulla qualità del dato e sulla validità delle conclusioni analitiche. Infine, il corso integra alcuni casi studio dedicati a composti di interesse ambientale, come l’etilbenzene e l’acetone. Tali casi sono affrontati attraverso l’interpretazione di spettri UV-Vis, IR, MS e NMR, con l’obiettivo di applicare concretamente i concetti teorici appresi e sviluppare capacità diagnostiche interdisciplinari.
Modalità Esame
L’esame consiste in una prova orale articolata in tre quesiti; la durata media è di circa 25 – 30 minuti.
-Il primo quesito ha come contenuto un argomento a scelta dello studente in cui viene presentata una tematica concordata con il docente (es. normativa, tecnica specifica, contaminante d’interesse) in questo caso le competenze che verranno verificate sono la capacità di sintesi e rielaborazione critica delle fonti, il collegamento interdisciplinare e la proprietà di linguaggio tecnico-scientifico. Il peso indicativo è di circa il 30% del voto finale;
-Il secondo quesito ha come contenuto una esperienza di laboratorio e interpretazione con discussione di una delle attività pratiche svolte, inclusa l’analisi di spettri (UV-Vis, IR, MS, NMR) in questo caso le competenze che verranno verificate sono la applicazione pratica dei metodi; l’accuratezza nell’interpretare i risultati sperimentali, l’autonomia di giudizio nell’individuare criticità e validare il dato. Il peso indicativo è di circa il 40% del voto finale;
-Il terzo quesito ha come contenuto una tecnica non preparata (una “cold question”) e ha come contenuto una tecnica analitica o procedura non scelta dallo studente. In questo caso le competenze che verranno verificate sono la ampiezza delle conoscenze e la capacità di ragionamento. Il peso indicativo è di circa il 30% del voto finale.
Per quanto riguarda i criteri di valutazione verranno valutate la correttezza scientifica delle risposte e padronanza dei principi chimico-analitici; la capacità di integrazione tra teoria, normativa e pratica di laboratorio nonché la chiarezza espositiva e l’ autonomia di giudizio nell’interpretare dati sperimentali e nell’argomentare scelte metodologiche. Il voto finale (scala 18 – 30/30, con eventuale lode) deriva dalla somma ponderata dei tre quesiti. È richiesta una prestazione sufficiente in tutte le parti per superare l’esame.
Testi adottati
Il corso non prevede un unico libro di testo obbligatorio. L’attività didattica si basa prevalentemente su materiale fornito dalla docente, tra cui:
slide originali, distribuite durante le lezioni; video dimostrativi, per l’approfondimento di tecniche strumentali; fogli di calcolo (Excel) per l’elaborazione dei dati sperimentali; software di grafica molecolare (es. ChemDraw) per la rappresentazione strutturale dei composti; basi di dati online e fonti normative ufficiali, per la consultazione di metodi analitici riconosciuti (es. EPA Compendium of Methods, NIST Mass Spectrometry Data Center, PubChem, APAT–IRSA Metodi analitici per le acque, REACH–ECHA, ReteAmbiente, ecc.). Per chi desidera approfondire, si consiglia comunque la consultazione dei seguenti testi:
"Chimica Ambientale", di C. Baird e M. Cann (o testi equivalenti), per i fondamenti teorici legati agli inquinanti e ai processi chimici ambientali;
"Identificazione spettrometrica di composti organici", di R.M. Silverstein et al., per l’interpretazione di spettri UV, IR, NMR e MS, con esercizi guidati e casi studio.
Ulteriori letture scientifiche o normative aggiornate potranno essere suggerite durante il corso, in funzione dei casi studio affrontati.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso non è obbligatoria, ma è fortemente raccomandata, soprattutto per le attività di laboratorio e per le esercitazioni applicative, che costituiscono una parte fondamentale dell’insegnamento.
La partecipazione attiva alle lezioni teoriche e pratiche consente agli studenti di acquisire competenze trasversali, capacità operative e una maggiore padronanza delle tecniche di monitoraggio chimico ambientale, utili anche per la preparazione dell’esame orale.
Bibliografia
"Chimica Ambientale", di C. Baird e M. Cann (o testi equivalenti), per i fondamenti teorici legati agli inquinanti e ai processi chimici ambientali;
"Identificazione spettrometrica di composti organici", di R.M. Silverstein et al., per l’interpretazione di spettri UV, IR, NMR e MS, con esercizi guidati e casi studio.
MODULO B - MONITORAGGIO BIOLOGICO
ADRIANA BELLATI
6
BIO/05
Obiettivi formativi
Comprensione del significato dell’uso degli indicatori biologici per il monitoraggio ambientale. Acquisizione delle competenze generali per l’utilizzo delle metodologie biologiche previste dalle leggi vigenti sul monitoraggio ambientale, in particolare quello dei sistemi acquatici, mediante la applicazione integrale di un indice biologico.
A) Obiettivi formativi: sviluppare competenze di progettazione ed esecuzione di monitoraggio biologico secondo i principi e i metodi contenuti nella attuale legislazione europea ed italiana.
B) Risultati dell'Apprendimento attesi:
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Le conoscenze acquisite riguarderanno i principi generali su cui si basano le attività di monitoraggio biologico, i processi metodologici per la attuazione di campagne di monitoraggio e la determinazione di indici biologici di qualità ambientale.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: L'applicazione delle conoscenze sarà focalizzata sull’approfondimento metodologico riguardante gli indici attualmente in uso per valutare lo stato ecologico di matrici ambientali, quali in particolare suolo e acque superficiali, attraverso attività pratiche sul campo e in laboratorio.
3) Autonomia di giudizio: L'abilità di formulare valutazioni autonome potrà essere esercitata nella fase di interpretazione dei risultati, coordinando i dati eterogenei per arrivare a giudizi motivati.
4) Abilità comunicative: Queste capacità saranno sviluppate attraverso l'esercizio di espressione propria (interventi nel corso delle lezioni) e nel coordinamento dell’attività di gruppo.
5) Capacità di apprendere: L’approfondimento metodologico può consentire l’estensione dei concetti e delle pratiche all’applicazione di monitoraggio ad altre matrici ambientali.
Alterazioni della qualità ambientale, inquinamento, bioindicatori e monitoraggio ambientale (qualità dell'aria, del suolo, delle acque).
Il monitoraggio biologico dell'aria: l'atmosfera e tipologie di impatti; bioindicatori dell'aria; l'indice IBL.
Il monitoraggio biologico del suolo: la matrice suolo e tipologie di impatti; bioindicatori del suolo; l'indice QBS.
Approfondimento: tecniche di campionamento e riconoscimento della pedofauna; calcolo dell'indice QBS-ar.
Il monitoraggio biologico delle acque marine costiere: classificazione e impatti; bioindicatori e indici di qualità ecologica; aspetti normativi (WFD e MSD).
Il monitoraggio biologico dei corpi idrici superficiali: caratteristiche generali delle acque interne superficiali; classificazione e impatti; gli indici biologici (di diversità, il sistema saprobico e gli indici biotici - BMWP, ASPT, IBE).
Il fiume: capacità autodepurative, efficienza metabolica, river continuum concept, fattori ecologici e idroclimatici.
La Direttiva Quadro europea sulle acque (2000/60/CE): tipizzazione, i diversi tipi di monitoraggio, le condizioni di riferimento.
Gli elementi di qualità biologica (EQB): Macroinvertebrati, Macrofite, Diatomee e Pesci;
Approfondimento: la determinazione dello stato ecologico di un corso d’acqua superficiale attraverso i macroinvertebrati bentonici e gli elementi di qualità chimico-fisica e idromorfologica a sostegno; calcolo dell’indice STAR_ICMi.
I più recenti metodi di isolamento e analisi dei marcatori diagnostici del DNA per il rilevamento della diversità biologica ai fini del biomonitoraggio ambientale: tecniche di campionamento, incluse quelle relative a matrici ambientali complesse, strumenti di raccolta e conservazione biologica.
Modalità Esame
Esame orale su principi e concetti generali del biomonitoraggio ambientale.
Approfondimento sulla Direttiva Quadro Acque.
Prova pratica di riconoscimento dei macroinvertebrati bentonici.
Prova di applicazione dell'indice STAR_ICMi.
Per ottenere la sufficienza, lo studente dovrà dimostrare di aver compreso i principi generali alla base del biomonitoraggio. Il giudizio verrà attribuito sulla base del livello di padronanza dei concetti teorici nonchè delle abilità pratiche di applicazione dei diversi metodi di biomonitoraggio.
Testi adottati
Direttiva 2000/60/CE
Manuali IRSA
Manuali ISPRA
Atlanti e schede di identificazione
I testi saranno forniti dal docente, che indicherà i link per il reperimento
Modalità di svolgimento
Lezioni frontali (modalità mista), esercitazioni sul campo (campionamento e separazione degli organismi), esercitazioni in laboratorio (identificazione tassonomica), esercitazioni in aula (applicazione indici di monitoraggio).
Modalità di frequenza
Il corso è a frequenza libera. La frequenza alle esercitazioni non è obbligatoria ma fortemente consigliata, così come quella alle esercitazioni di calcolo degli indici di biomonitoraggio.
Bibliografia
Vedi Testi
118938 - IDROGEOLOGIA
CHIARA SBARBATI
Primo Semestre
6
GEO/05
Obiettivi formativi
Obiettivi
Gli obiettivi del corso consistono nella comprensione dei maggiori processi idrogeologici finalizzati alla corretta gestione e protezione della risorsa idrica. Gli studenti saranno indirizzati verso la comprensione di come l’acqua si infiltra nel sottosuolo (processo di ricarica), come fluisce all’interno delle differenti tipologie di acquifero, come essa interagisce con il suolo e le rocce, quindi con la geologia circostante e come alla fine affiora in superficie (diverse tipologie di sorgenti). Per la comprensione di questi meccanismi le proprietà idrogeologiche, l’interazione tra acque sotterranee e superficiali e le caratteristiche chimico-fisiche delle acque verranno analizzate verranno analizzate anche nell’ottica della salvaguardia e gestione sostenibile della risorsa.
1)Conoscenze e capacità di comprensione
Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze riguardo le principali proprietà idrogeologiche di rocce e terreni, sui meccanismi che regolano la circolazione e la distribuzione delle acque sotterranee, sulla qualità delle acque. Lo studente saprà inoltre classificare le diverse tipologie di acquifero e di sorgenti e saprà analizzare le differenti relazioni tra acque sotterranee e altri corpi idrici (fiumi, laghi, mare, etc). Lo studente comprenderà inoltre il concetto di sfruttamento sostenibile e vulnerabilità delle acque sotterranee anche alla luce della normativa vigente.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di leggere ed interpretare una carta idrogeologica; analizzare criticamente i parametri idrodinamici di un acquifero, realizzare una carta piezometrica definendone le principali caratteristiche, classificare le acque sulla base delle loro caratteristiche chimico-fisiche, dovrà essere in grado di valutare la vulnerabilità ed il grado di sfruttamento della risorsa idrica.
3) Autonomia di giudizio
Lo studente attraverso le tematiche affrontate nel corso delle lezioni e durante le esercitazioni cartografiche, numeriche e pratiche acquisirà autonomia di giudizio sulle modalità di circolazione delle acque sotterranee nonché sulla loro qualità e grado di sfruttamento, confrontandosi con diversi contesti e situazioni che riguardano i molteplici aspetti dell’idrogeologia di un territorio.
4) Abilità comunicative
Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico sia durante la trasmissione delle nozioni teoriche sia durante le attività di esercitazione, in modo da poter dialogare con professionisti ed esperti impegnati nell’analisi, gestione e progettazione in campo idrogeologico ed ambientale. Le abilità comunicative saranno verificate durante le discussioni in aula e attraverso la prova d’esame.
5) Capacità di apprendere
Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di analizzare i caratteri idrogeologici propri di un territorio anche in contesti differenti da quelli presi in considerazione durante il corso. Lo studente dovrà inoltre essere in grado di definire le caratteristiche idrogeologiche essenziali di una singola realtà territoriale utili per la salvaguardia, il monitoraggio e la corretta gestione delle risorse idriche.
Introduzione: il concetto di idrogeologia, l’importanza della risorsa idrica sotterranea come risorsa fondamentale per la vita dell’uomo e per l’ambiente.
L’acqua nel sottosuolo e le proprietà degli acquiferi: studio della distribuzione e del movimento delle acque nella zona insatura e nella zona satura; definizione delle principali proprietà idrogeologiche di rocce e terreni (porosità, conducibilità idraulica, trasmissività, coefficiente di immagazzinamento) e come queste possano influenzare la circolazione idrica sotterranea; la Legge di Darcy per la stima del flusso idrico sotterraneo; tipologie di acquifero.
Ricarica degli acquiferi ed interazione con gli altri corpi idrici: il concetto di circolazione continua delle acque nel sistema Terra – atmosfera (ciclo idrologico); bilancio idrologico e definizione di ricarica, infiltrazione, evapotraspirazione e ruscellamento superficiale; costruzione ed interpretazione di mappe piezometriche, definizione delle direzioni di flusso idrico sotterraneo, del gradiente idraulico e relazione tra le acque superficiali e quelle sotterranee; classificazione delle sorgenti; studio della relazione tra acque dolci e salate in ambienti costieri (legge di Ghyben- Herzberg); chimica delle acque sotterranee, interazione acqua-roccia, classificazione geochimica delle acque (diagrammi di Chebotarev, Schoeller e Piper); definizione dell’origine delle acque sotterranee attraverso gli isotopi della molecola d’acqua.
Acque sotterranee e attività antropiche: differenti modalità e scopi per lo sfruttamento delle acque sotterranee (uso idropotabile, irrigazione, sfruttamento di acque termali, drenaggio per realizzazione opere, ecc); l’utilità delle prove di pompaggio per la definizione dei parametri idrodinamici di un acquifero; fenomeni di contaminazione degli acquiferi; il concetto di vulnerabilità e breve accenno dei metodi di definizione della stessa; principio di protezione delle risorse idriche in accordo con la normativa vigente.
Modalità Esame
La prova orale consisterà nella discussione degli argomenti trattati nelle lezioni frontali e nelle esercitazioni, verificando la capacità di applicare i concetti teorici, la capacità di analisi, di sintesi e di senso critico e di formulazione di giudizi, oltre che la padronanza di espressione. La prova orale avrà una durata di circa 30 minuti.
La valutazione si baserà sull’esito della prova orale, attribuendo un punteggio in trentesimi secondo quanto previsto dal Regolamento Didattico di Ateneo.
Testi adottati
Pietro Celico (2003) – Elementi di Idrogeologia – Liguori Editore
Massimo Civita (2005) – Idrogeologia applicata ed ambientale
Slides e materiale aggiuntivo forniti dal docente durante il corso.
Modalità di svolgimento
Sono previsti 5 (40 ore) CFU di lezioni frontali ed 1 CFU (8 ore) di esercitazioni pratiche (cartografiche, numeriche e di campo).
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente raccomandata.
Bibliografia
Vedere Testi adottati.
Eventuali articoli scientifici utili all'approfondimento delle tematiche del corso.
118942 - TIROCINIO
Primo Semestre
2
- - A SCELTA DELLO STUDENTE
Primo Semestre
12
OPZIONALI INDIRIZZO EVOLUZIONE E CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITà
-
-
-
-
CAMBIAMENTI GLOBALI E REWILDING
GIANLUCA PIOVESAN
6
AGR/05
Obiettivi formativi
L'obiettivo del corso è quello di far acquisire allo studente le conoscenze necessarie per comprendere l'impatto dei cambiamenti globali sul funzionamento degli ecosistemi e di progettare interventi per la rinaturalizzazione.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito la conoscenza dei principali fattori responsabili del Global Change. Inoltre, sarà in grado di comprendere il ruolo del rewilding nella transizione ecologica sviluppando abilità e competenze nel misurare il contributo nel mitigare i cambiamenti climatici e contrastare la perdita di biodiversità di questi territori lasciati alla natura . Lo studente acquisirà la capacità di riconoscere il livello di naturalità e funzionalità degli ecosistemi (pe foreste vetuste, foreste gestite, foreste degradate), monitorrare l’impatto dei cambiamenti climatici o di altri fattori di degrado quali ad esempio le specie aliene. Lo studente sarà, quindi, capace di: conoscere la terminologia di base utilizzata per affrontare la ecologia del cambiamento globale e comprendere i testi che la utilizzano; conoscere i diversi fattori influenti del cambiamento globale e capire il loro impatto sulla composizione, struttura e funzionalità di sugli ecosistemi e popolazioni; conoscere le strategie per l'adattamento o la mitigazione dei cambiamenti globali passando dalla scala macroecologica a quella locale. Sarà inoltre capace di applicare conoscenza e comprensione nell'analizzare i diversi fattori del cambiamento globale e valutare il loro impatto sugli ecosistemi. Durante il corso gli studenti verranno stimolati a sviluppare autonomia di giudizio tramite esercitazioni su casi concreti di rewilding e abilità comunicative con specifico riferimento ai temi dei cambiamenti globali con l'obiettivo di sviluppare competenze di progettazione di interventi per conservare e ripristinare la bioviersità. Per ciò che concerne la capacità di giudizio imparerà a formulare ipotesi scientifiche per contribuire a soluzioni efficaci contro le crisi ambientali. Durante il corso lo studente verrà guidato nella ricercare ed analisi della letteratura scientifica più recente sul tema anche con il fine di stiomale lo sviluppo della capacità di apprendimento.
Impatto del global change sugli ecosistemi con particolare riferimento a quelli forestali
Le politiche internazionali per contrastare i cambiamenti globali: convention on biological diversity, Agenda 2030 - the sustainable development goals -, Unesco (world heritage e MAB reserves), WHO’s one health framework, UNFCCC and the Paris agreement, the European green new deal: from farm to fork, EU Biodiversity strategy for 2030, Eu Forest Strategy, Nature Restoration law; Unesco World heritage sites
Pianificazione e progettazione per la transizione ecologica: uso sostenibile delle risorse rinnovabili, restauro ambientale, aree protette, rewilding
Modalità Esame
Il livello di apprendimento raggiunto e la relativa capacità di comunicarlo vengono monitorati attraverso domande e discussioni durante le lezioni frontali e le attività pratiche di campo e in laboratorio. In particolare, le esercitazioni costituiscono un momento fondamentale di coinvolgimento degli studenti che sono chiamati a redigere un report partendo da un lavoro di gruppo e, quindi, su successivi approfondimenti condotti durante la fase di studio e di applicazione personale.
Nella prova orale per l’attribuzione del voto finale si valuterà il livello acquisito di conoscenza, abilità e competenza con particolare riferimento alla comprensione critica dell'impatto del global changes sugli ecosistemi e delle soluzioni possibili per mitigare impatto dei cambiamenti climatici, conservare la biodiversità e i servizi ecosistemici. In particolare, verrà verificata l'acquisizione da parte dello studente delle capacità di applicare in casi concreti - derivati ad esempio dalle esercitazioni e dal laboratorio GIS - i concetti e metodi acquisiti per monitorare impatto del global change sugli ecosistemi e proporre soluzioni efficaci per la transizione ecologica.
La prova orale prevede la discussione del report con approfondimenti su almeno tre argomenti del corso di cui uno a scelta dello studente.
Testi adottati
Il materiale didattico costituito da slides e articoli scientifici sarà dispobile nella piattaforma Moodle
Modalità di svolgimento
Lezioni in aula, attività di laboratorio, escursioni di campo
Modalità di frequenza
Sebbene raccomandata, la frequenza è facoltativa.
Bibliografia
Perino, A., Pereira, H. M., Navarro, L. M., Fernández, N., Bullock, J. M., Ceaușu, S., ... & Wheeler, H. C. (2019). Rewilding complex ecosystems. Science, 364(6438), eaav5570.
Pettorelli, N., Durant, S. M., & Du Toit, J. T. (Eds.). (2019). Rewilding. Cambridge University Press.
EVOLUZIONE BIOLOGICA
PAOLO FRANCHINI
6
BIO/07
Obiettivi formativi
(A) Obiettivi formativi: Scopo del corso è quello di approfondire le conoscenze circa le più importanti teorie evoluzionistiche, i meccanismi del cambiamento evolutivo, l’importanza dei processi evolutivi sia storici sia contemporanei nel generare e nel plasmare la struttura della diversità biologica, a tutti i suoi livelli di organizzazione. Verranno inoltre fornite conoscenze circa le applicazioni di principi e metodi della biologia evoluzionistica ad ambiti quali lo sfruttamento e la gestione delle risorse naturali, la conservazione della natura, la biologia dei cambiamenti climatici, la biologia delle invasioni, la medicina e l’agricoltura.
(B) Risultati dell'apprendimento attesi:
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Comprendere come i processi evolutivi operano e interagiscono nel tempo e nello spazio, influenzando la biodiversità e l’adattamento delle specie.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: (a) Applicare metodi e strumenti di analisi evolutiva per interpretare dati biologici, come analisi filogenetiche e studi di genetica delle popolazioni; (b) sviluppare la capacità di progettare e condurre esperimenti per testare ipotesi evolutive, analizzando e interpretando i risultati ottenuti.
3) Autonomia di giudizio: Le conoscenze e la pratica applicativa consentiranno di valutare criticamente le diverse teorie evolutive e le evidenze scientifiche a loro supporto.
4) Abilità comunicative: Le conoscenze e la pratica applicativa forniranno inoltre i mezzi necessari per comunicare in modo chiaro ed efficace i concetti della biologia evolutiva e i risultati degli esperimenti ad un pubblico sia specialistico che non specialistico, utilizzando appropriati mezzi di comunicazione, inclusi articoli scientifici, presentazioni orali e poster.
5) Capacità di apprendere: La capacità di apprendere verrà valutata tramite esercitazioni e presentazioni di lavori scientifici che dimostreranno il livello di comprensione degli argomenti trattati e la capacità di adattarsi ed integrare nuove conoscenze e tecniche emergenti nel campo della biologia evolutiva.
1) Introduzione
- Cos'è l'evoluzione?
- Storia del pensiero evoluzionistico.
- Prove dell'evoluzione: dal DNA al fenotipo.
2) La filogenesi e la storia della vita
- Interpretazione degli alberi filogenetici.
- L'inferenza filogenetica.
- La datazione tramite orologio molecolare.
- Biogeografia e filogeografia.
- Concetti nella macroevoluzione dei caratteri: Adattamento, omologia ed evolvabilità.
- L'uso della filogenesi per studiare l'evoluzione fenotipica: metodi comparativi.
- Tassonomia in contesto filogenetico.
- Le testimonianze fossili.
- L'origine della vita.
3) Selezione naturale e adattamento
- Selezione naturale, adattamento e fitness.
- Unità e livelli di selezione; la selezione sulle popolazioni; selezione parentale e fitness inclusiva; selezione e tratti quantitativi; risposta alla selezione: popolazioni naturali e sperimentali.
- Limiti e vincoli dell'evoluzione.
- Evoluzione dei sistemi biologici.
- Plasticità fenotipica e norma di reazione.
- Forma e funzione.
- Adattamento biochimico e fisiologico.
- Nicchia ecologica.
- Adattamento a fattori biotici.
4) Processi evoluzionistici
- Mutazione.
- Deriva genetica.
- Variazione geografica.
- Struttura di popolazione.
- Ricombinazione e sesso.
- Carico genetico.
- Inbreeding.
- Elementi genetici egoisti e conflitto genetico.
5) Speciazione e microevoluzione
- Specie e speciazione; Pattern di speciazione; Geography, Range Evolution e Speciazione.
- Speciatione e selezione naturale.
- Flusso genico, ibridazione e speciazione.
- Coevoluzione e speciazione.
- Genetica della speciazione.
- Speciatione ed evoluzione del genoma.
- Radiazione adattativa.
- Cause e conseguenze dell’estinzione.
- Innovazioni evolutive.
- Evoluzione delle comunità.
6) L’evoluzione umana
- Storia evolutiva dei primati.
- Demografia ed evoluzione di Homo sapiens.
Modalità Esame
L'esame orale si svolgerà seguendo il "Regolamento didattico di Ateneo".
Testi adottati
1) L' evoluzione, Futuyma DJ, Zanichelli 2008
2) Evoluzione. Modelli e processi Condividi, Ferraguti M., Castellacci C, Pearson, 2011
Modalità di svolgimento
La modalità di svolgimento del corso sarà esclusivamente in presenza. Le lezioni non verranno registrate ma il materiale didattico verrà fornito attraverso il sito del corso (portale "moodle").
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria, ma si consiglia vivamente la partecipazione alle lezioni.
Bibliografia
1) L' evoluzione, Futuyma DJ, Zanichelli 2008
2) Evoluzione. Modelli e processi Condividi, Ferraguti M., Castellacci C, Pearson, 2011
BIOGEOGRAFIA
ANDREA CHIOCCHIO
6
BIO/07
Obiettivi formativi
Obiettivi
Il corso ha l'obiettivo di fornire conoscenze di base circa i principali pattern di distribuzione geografica degli organismi, dalla scala globale a quella di paesaggio, nonché i principali processi storici implicati nella formazione e nell’evoluzione spazio-temporale di tali pattern. Enfasi verrà inoltre data agli aspetti applicativi della disciplina, in particolare negli ambiti della gestione e conservazione della biodiversità in contesti sia continentali sia insulari, alla valutazione ambientale, all'uso sostenibile delle risorse, alla pianificazione del paesaggio e alla salute pubblica.
Conoscenze e capacità di comprensione
Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze su cosa determina la distribuzione delle specie animali e vegetali. Sarà inoltre in grado di analizzare i pattern di distribuzione delle specie, collegandoli ai principali processi biogeografici ed evolutivi coinvolti nella loro formazione. Conoscerà infine la distribuzione di alcuni tra i principali endemismi a scala globale.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di: conoscere la classificazione delle regioni biogeografiche; conoscere i più importanti endemismi di queste regioni; riconoscere i principali processi che determinano la distribuzione delle specie; formulare quesiti e tracciare un disegno sperimentale di analisi biogeografica
Autonomia di giudizio
Al termine dell’attività formativa lo studente saprà formulare un giudizio sui processi biogeografici ed evolutivi coinvolti nel determinare la distribuzione delle specie animali e vegetali.
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio nei diversi aspetti della biogeografica e sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite.
Capacità di apprendere
Lo studente dovrà essere in grado di sviluppare in modo autonomo un ragionamento coerente che lo porti ad individuare pattern di distribuzione, nonché ad analizzare in modo autonomo i principali processi coinvolti.
La Biogeografia, definizioni e principi di base; sviluppo storico della biogeografia; zoogeografia e fitogeografia.
L’areale di distribuzione delle specie: concetto di areale e concetto di specie; limiti geografici ed ecologici dell’areale; evoluzione dell’areale; rappresentazione dell’areale; pattern di distribuzione e corotipi; endemismi e hotspot di biodiversità.
Processi che influenzano la distribuzione delle specie: dispersione e migrazione, speciazione e vicarianza, estinzione, radiazioni evolutive; barriere biogeografiche e corridoi faunistici.
Effetto dei cambiamenti climatici sulla distribuzione delle specie: il Pleistocene e i cicli glaciali; i rifugi glaciali; cambiamenti climatici pre-pleistocenici. Cambiamenti geologici e cambiamenti climatici, la deriva dei continenti.
Metodi di studio della biogeografia: dai fossili ai geni; la filogeografia.
Le regioni biogeografiche: Paleartica, Neartica, Neotropicale, Afrotropicale, Orientale, Australiana, Antartica; sottoregioni, il Paleartico occidentale e l’area Mediterranea; zone di transizione, l’istmo di Panama e la Wallacea.
La biogeografia delle isole: colonizzazione, relazione specie-area-distanza; equilibrio e turnover; il modello MacArthur-Wilson; caratteristiche delle specie insulari.
Principi di base della biogeografia marina.
Biogeografia della fauna e della flora italiana: origine, caratteristiche, aree di interesse biogeografico, rifugi e hotspots, zone di contatto secondario.
Biogeografia applicata e conservazione: impatto dell’uomo e dei cambiamenti climatici sulla distribuzione delle specie; invasioni biologiche; nuove frontiere della biogeografia; biogeografia, uso sostenibile delle risorse, pianificazione del paesaggio e salute pubblica.
Modalità Esame
L’esame orale verrà svolto secondo il “Regolamento Didattico di Ateneo”. Allo studente verrà chiesto di illustrare un argomento a scelta, e successivamente verranno fatte almeno altre due domande sugli argomenti delle lezioni. La valutazione sarà basata sulle conoscenze, le competenze, intese come capacità di interpretare i pattern di distribuzione per individuare i processi responsabili, e sulla proprietà di linguaggio.
Testi adottati
Zunino, M. & A. Zullini. 2004. Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa editrice Ambrosiana.
Lomolino, M. V., Riddle, B. R., & Whittaker, R. J. (2017). Biogeography. Sinauer.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso è facoltativa ma fortemente consigliata.
CONSERVAZIONE DELLE BIODIVERSITA'
GIOVANNI POLVERINO
6
BIO/07
Obiettivi formativi
Obiettivo del corso è fornire agli studenti una visione ampia e scientificamente corretta della struttura della biodiversità, dei meccanismi che la generano e la mantengono, e delle problematiche di origine antropica che ne mettono a repentaglio il mantenimento. Il corso si focalizza quindi sui livelli di organizzazione della biodiversità (genetico-popolazionistico; di specie; ecosistemico) e per ciascuno illustra i meccanismi che determinano i pattern naturali di biodiversità, i principali impatti antropici ed i rischi che ne derivano, le possibili strategie di gestione e mitigazione. Poiché i livelli di organizzazione della biodiversità sono fortemente interdipendenti e gli effetti a cascata sono regolarmente implicati nelle conseguenze degli impatti umani, il corso si propone di sviluppare le capacità degli studenti di effettuare collegamenti e di ragionare su piani multipli. A tal fine le lezioni sono strutturate in una parte teorica e concettuale ed una che prevede l’esame di numerosi casi di studio. Infine, la biologia della conservazione è una materia per sua natura interdisciplinare e quindi un importante obiettivo formativo del corso è allenare gli studenti a gestire contemporaneamente informazioni, approcci e metodologie che derivano da settori anche molto diversi tra loro quali biologia, ecologia, modellistica, normativa, sociologia.
Il principale obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le conoscenze necessarie per interpretare la genesi, l’evoluzione di un suolo, ed il suo legame con il paesaggio, con particolare riferimento alle interpretazioni paleoambientali e alla geologia del Quaternario. Verranno fornite le basi per comprendere i processi di formazione di un suolo ed il legame con i fattori ambientali (clima, geologia, morfologia) e antropici (uso e gestione del suolo). Lo studente imparerà le nozioni base per comprendere la distribuzione spaziale dei suoli e la loro evoluzione temporale all’interno del paesaggio, per mezzo di esempi pratici di interpretazione delle carte pedologiche e di lettura del pedo-paesaggio.
Le caratteristiche fisico-chimiche, biologiche ed idrologiche dei suoli.
I fattori pedogenetici (clima, litologia, morfologia, tempo, e biota, incluso l’uomo).
Le principali forme del paesaggio (carsiche, glaciali, fluviali, di versante, strutturali) che guidano la distribuzione e l'evoluzione dei suoli
Processi pedogenetici che guidano lo sviluppo degli orizzonti di suolo.
Profilo del suolo ed orizzonti genetici.
Classificazione dei suoli internazionale e distribuzione dei suoli nel mondo.
Le fasi di un rilevamento pedologico e l’interpretazione di un profilo.
I suoli come archivio del passato: la paleopedologia
Riconoscere e studiare i paleosuoli ed i suoli relitti, testimoni di differenti condizioni ambientali del passato ed importanti indicatori dei cambiamenti climatici.
Modalità Esame
Colloquio sugli argomenti affrontati durante il corso
Testi adottati
- Pedologia applicata. Simone Priori, ed.Youcanprint, ISBN 9791222781334.
- Dispense del docente
Modalità di svolgimento
Lezioni frontali ed esercitazioni in campo ed in laboratorio
Modalità di frequenza
Consigliata la presenza, soprattutto durante le esercitazioni
Bibliografia
- FAO-IUSS (2015). World Reference Base for Soil Resources, World Soil Resources, n.106.
- Soil Science Division Staff. 2017. Soil survey manual. C. Ditzler, K. Scheffe, and H.C. Monger (eds.). USDA Handbook 18. Government Printing Office, Washington, D.C.
- Tabor, N. J., & Myers, T. S. (2015). Paleosols as indicators of paleoenvironment and paleoclimate. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 43, 333-361.
118943 - PROVA FINALE
Secondo Semestre
4
GRUPPI INSEGNAMENTI A SCELTA
ANNO/SEMESTRE
CFU
SSD
LINGUA
GRUPPO EXTRACURRICULARE
-
-
-
120353 - MODULO A ( THEORY ) THEORY AND APPLICATION IN BIODIVERSITY CONSERVATION - BEGINNERS - BA
GIANLUCA PIOVESAN
Primo Anno / Secondo Semestre
3
Obiettivi formativi
1. Knowledge and Understanding
Students will have a comprehensive and critical understanding of:
Biodiversity conservation and restoration principles, including current challenges and the objectives of the EU Biodiversity Strategy.
Conservation ecology and biology, encompassing key theories and practices.
Sustainable natural resources management, with a focus on ecological integrity and long-term viability.
Innovative methods in biodiversity monitoring, including biomonitoring and remote sensing techniques.
Effective governance of protected areas, including understanding the complexities of transnational management and policy gaps.
2. Applying Knowledge and Understanding
Students will be able to:
Apply scientific knowledge to address practical challenges in nature protection and ecosystem restoration.
Utilize innovative and transdisciplinary methods for biodiversity monitoring and protected area management.
Critically analyze and interpret data from biomonitoring and remote sensing for conservation purposes.
Develop and implement strategies for effective management of protected areas at various scales.
Translate scientific excellence into practical solutions for biodiversity challenges.
3. Making Judgements
Students will be able to:
Formulate and critically evaluate appropriate solutions to complex problems in biodiversity conservation and ecosystem restoration, considering scientific, ethical, and societal implications.
Assess the effectiveness of different approaches to protected area management and sustainable natural resources management.
Make informed decisions regarding the application of innovative methods and technologies in biodiversity monitoring.
Demonstrate awareness of the gaps in current knowledge and contribute to filling them through critical analysis and synthesis.
4. Communication
Graduates will be able to:
Communicate effectively about complex issues in biodiversity conservation and restoration to both specialist and non-specialist audiences.
Engage in international cooperation and articulate their findings and ideas in a transnational context.
Participate in professional and academic discussions, defending their judgments and contributing to collaborative problem-solving.
(Only For PhD students acting as peer educators): Effectively convey complex scientific concepts and practical methodologies to students at different academic levels (MSc and Bachelor's).
5. Learning Skills
Graduates will have the learning skills to:
Undertake self-directed and autonomous learning in the field of biodiversity conservation and restoration, staying updated with new scientific developments and innovative methodologies.
Engage in continuous professional development and adapt to evolving challenges in nature protection and ecosystem management.
Critically reflect on their own learning process and identify areas for further development.
Utilize e-learning platforms and other digital tools for effective knowledge acquisition and sharing.
The Erasmus+ e-learning project BESTNATURE, in line with the European Biodiversity Strategy, aims to develop innovative teaching models and methods through a blended education and training course on the topics of biodiversity conservation and ecosystem restoration differentiated for different education levels.
The content ranges from conservation ecology and sustainable management of natural resources with insights into biomonitoring, remote sensing, and effective governance of protected areas for biodiversity conservation and ecosystem restoration. The didactic programme is structured to provide students with an inter- and trans- disciplinarity view, from forest to freshwater ecosystems. International cooperation through professors and researchers from Italy, Austria, and Germany is essential for creating a network of experts that will work to face management challenges to protect and restore biodiversity.
This course provides a comprehensive overview of biodiversity, from theoretical concepts and monitoring methods to governance and management.
M1: Theoretical and Applied Contents. Basic knowledge of biodiversity in face of global changes (10 hours)
Basic knowledge of biodiversity in the face of global changes
From evolution to classification and biodiversity knowledge (2 hours) - UNITUS (A. Chiocchio)
Biodiversity is the variety of form, function, and interactions of all living organisms. Most of such variety is going to be lost before being acknowledged, due to the increasing anthropogenic pressures on natural environments. The aim of the lecture is to explore the way to get an evolutionary informed classification of biodiversity to meet biodiversity conservation commitments
From ecological processes to biological conservation (2 hours) - UNIBO (A. Chiarucci)
Biological conservation is emerging as a major need in this age of human transformation of ecosystems.
Forest stands dynamics and disturbance ecology (1 hour) - UNITUS (G. Piovesan, J. Palli, and M. Baliva)
Forests are dynamic systems. Despite the variety of environmental conditions (climates, soils), and natural history (evolutionary backgrounds) of forests in different parts of the planet, temperate, boreal, and tropical forests follow similar stages of stand development. This lecture aims at illustrating forest stand dynamics in relation to natural and human disturbance regimes, and the bioecology of complex forest ecosystems.
Introduction into pressures and threats (1 hour) - UNITUS (R. Cimmaruta)
The main pressures and treats impacting biodiversity will be presented according to Diamond’s Evil Quartet classification. Some examples of their effects on habitat and species loss will be shown through case studies. The combined and synergistic effects of impacts and pressures on biodiversity will be highlighted.
Endangered species and habitat (2 hours) - UNITUS (R. Cimmaruta)
Nowadays we are facing a dramatic loss of biodiversity, with species and habitat endangered and likely to be extinct. This lecture introduces the main threats to species and habitat and tools that are used to classify their conservation status, such as red lists. In addition, principles concerning how to recover an endangered species will be provided, illustrating some iconic cases of European endangered species that are recovering from extinction.
The role of natural ecosystems in the carbon cycle (2 hours) - UNIPASSAU (C. Schmitt) and CUAS (V. Berger)
The global carbon cycle is of outstanding importance for life on earth because it helps controlling the carbon dioxide (CO2) concentration in the atmosphere and thus the global climate. This lecture shows how the global ecosystems take up and release CO2 highlighting carbon sinks and sources. Next, it briefly explains the role of anthropogenic CO2 emissions for global climate change. Since forests play a key role in taking up and storing carbon, we then show how and where carbon is stored in forest above and below ground and how different ecosystems and forest types differ in their carbon storage potential. Finally, the lecture indicates how natural ecosystems can help in mitigating climate change.
M2: Monitoring Methods. Introduction to monitoring methods ( (6 hours)
Biodiversity monitoring methods introduction (including basis remote sensing) (3 hours) - UNIGRAZ (M. Hirschmugl) and CUAS (V. Berger)
Monitoring biodiversity is crucial to assess its status, take action against loss, and evaluate protective measures of impact. Biodiversity comprises three levels: genetic diversity within species, species diversity in ecosystems and the diversity of ecosystems in landscapes. To measure these levels, there are various methods that can be used directly on the ground or remotely. On the ground, we can distinguish between human-based measurements often related to quality (e.g. status of the ecosystem, signs of degradation, species distribution) and quantitatively measured data both by humans and measurement devices e.g. species diversity, vegetation height, water quality). These measurements are typically taken at specific locations selected in a sampling design in order to be representative, but they can never be wall-to-wall. Remote sensing is a monitoring method that can cover potentially larger areas using observations from airplanes or satellites. However, the observations from remote sensing cannot deliver the full range and/or same accuracy of measurements taken on the ground. Therefore, a smart combination of methods is needed.
Ecosystems structure analysis with a focus on carbon sequestration and storage in different forest types: managed, unmanaged, young, old-growth, ecological, rewilding, and primeval) (3 hours) - CUAS (V. Berger), UNIGRAZ (M. Hirschmugl), and UNITUS (G. Piovesan, F. Solano, and M. Baliva)
This module integrates a diverse range of topics essential for understanding forest ecosystems and their monitoring. Beginning with an exploration of ecosystem structure and functions, participants will get an introduction to forest monitoring methods and practical techniques such as measuring tree parameters like Diameter at Breast Height, Height, and Location. They further learn about assessing tree age and growth and analyzing sample plot data including tree density, diameter distribution, basal area, volume, biomass. Understanding forest dynamics regarding biomass, carbon stock, and volume increment becomes crucial for comprehensive forest assessment. Additionally, an overview of Remote Sensing techniques for analyzing forest structure and functions, as well as methods for assessing carbon sequestration and storage will be given.
M3: Governance and Management of Protected Areas (8 hours)
Overview of international policies and agreements for conserving biodiversity: IUCN Red List, Berna Convention, Nature Framework 2000, Ramsar, Convention on Biodiversity, Kunming-Montreal Targets, UNESCO World Heritage Sites, UNESCO Man and Biosphere (MAB), European Green New Deal, and EU Biodiversity Strategy. This module will provide a framework for biodiversity conservation in protected areas. (3 hours) - UNIPASSAU (C. Schmitt, J. de Deus Vidal) and CUAS (M. Jungmeier)
This module aims to provide the students with an overview of the international policies and agreements on biodiversity conservation. We will introduce basic and advanced concepts, like IUCN RedList, Berna Convention, Natura 2000, Ramsar Convention on Biodiversity, Kunming-Montreal Targets, UNESCO World Heritage Sites, UNESCO Man and Biosphere (MAB), European Green New Deal, EU Biodiversity Strategy, Framework for biodiversity conservation in protected areas. Moreover, we will also present a timeline of how these topics were brought together to create the current frameworks of international cooperation to protect biodiversity, starting from the creation of the Convention on Biological Diversity during the Earth Summit (Rio 92) to the most recent Kunming- Montreal Protocol, created in December 2022 at the 15th meeting of the Conference of the Parties. By the end of this module, students will be capable of recognizing the overall structure of biodiversity policies, the hierarchy of the global actors, the initiatives and agreements currently implemented, as well as critically discussing their success and limitations in protecting species from human- triggered extinctions.
Protected Areas design and characterization (comparison between different models) (3 hours) - UNIBO (A. Chiarucci)
Biological conservation is emerging as a major need in this age of human transformation of ecosystems.
Strategies and Frameworks for Protected Areas Management (2 hours) UNITUS (Piovesan G., Palli J., Mansi C.; Carabinieri Biodiversity Group (General Raffaele Manicone)
Protected areas are clearly defined as geographical spaces, recognized, dedicated and managed to achieve the long-term conservation of nature with associated ecosystem services and cultural values (IUCN). Effectively managed protected areas are critical instruments in achieving their objectives. In this lecture, we will report examples of best practices that maximize the effectiveness of protected areas. A special focus is given to risks and opportunities of “sport in nature” activities; to the key role ecotourism may play in conveying bio ecological and economic sustainability principles to the public; and to sustainable resource use through practices which minimize environmental impacts, such as the close-to-nature forestry.
Modalità Esame
To help students become familiar with the format, question styles, and overall structure of the exam, a practice exam (Mock) is available on Moodle. This is intended to boost confidence and minimize test-taking anxiety.
The in-person BestNature final exam, which covers all course topics available on Moodle, is a 45-minute written test worth a total of 45 points. The questions are in a variety of formats, including multiple-choice, "pick the right term," and word-matching.
Testi adottati
The course is available in asynchronous mode on the Moodle platform of the University of Tuscia, where recorded lessons with various teaching methods and in-depth materials are available.
Modalità di frequenza
Il Corso viene erogato in modalità asincrona sulla piattaforma Moodle
120356 - MODULO B ( APPLICATION) THEORY AND APPLICATION IN BIODIVERSITY CONSERVATION - BEGINNERS - BA
GIANLUCA PIOVESAN
Primo Anno / Secondo Semestre
3
Obiettivi formativi
Building directly on the theoretical foundations of Module A, Module B offers an intensive, applied learning experience focused on biodiversity monitoring and conservation. Students will immerse themselves in a real-world case study: a designated protected area. Under the direct guidance of both university professors and experienced park managers, participants will gain hands-on knowledge and practical skills essential for effectively monitoring and managing a protected natural environment.
1. Knowledge and Understanding
Students will have a comprehensive and critical understanding of:
Biodiversity conservation and restoration principles, including current challenges and the objectives of the EU Biodiversity Strategy.
Conservation ecology and biology, encompassing key theories and practices.
Sustainable natural resources management, with a focus on ecological integrity and long-term viability.
Innovative methods in biodiversity monitoring, including biomonitoring and remote sensing techniques.
Effective governance of protected areas, including understanding the complexities of transnational management and policy gaps.
2. Applying Knowledge and Understanding
Students will be able to:
Apply scientific knowledge to address practical challenges in nature protection and ecosystem restoration.
Utilize innovative and transdisciplinary methods for biodiversity monitoring and protected area management.
Critically analyze and interpret data from biomonitoring and remote sensing for conservation purposes.
Develop and implement strategies for effective management of protected areas at various scales.
Translate scientific excellence into practical solutions for biodiversity challenges.
3. Making Judgements
Students will be able to:
Formulate and critically evaluate appropriate solutions to complex problems in biodiversity conservation and ecosystem restoration, considering scientific, ethical, and societal implications.
Assess the effectiveness of different approaches to protected area management and sustainable natural resources management.
Make informed decisions regarding the application of innovative methods and technologies in biodiversity monitoring.
Demonstrate awareness of the gaps in current knowledge and contribute to filling them through critical analysis and synthesis.
4. Communication
Graduates will be able to:
Communicate effectively about complex issues in biodiversity conservation and restoration to both specialist and non-specialist audiences.
Engage in international cooperation and articulate their findings and ideas in a transnational context.
Participate in professional and academic discussions, defending their judgments and contributing to collaborative problem-solving.
(Only For PhD students acting as peer educators): Effectively convey complex scientific concepts and practical methodologies to students at different academic levels (MSc and Bachelor's).
5. Learning Skills
Graduates will have the learning skills to:
Undertake self-directed and autonomous learning in the field of biodiversity conservation and restoration, staying updated with new scientific developments and innovative methodologies.
Engage in continuous professional development and adapt to evolving challenges in nature protection and ecosystem management.
Critically reflect on their own learning process and identify areas for further development.
Utilize e-learning platforms and other digital tools for effective knowledge acquisition and sharing.
Module B includes a field week session in a National Park. The BESTNATURE Field Weeks (BFWs) are designed to provide students with hands-on experience in applying field monitoring techniques and effective protected area management, with the goal of developing practical, cross-curricular, and interdisciplinary knowledge.
The module teaches students how to collect and analyze ecological data using major biodiversity and tree-ring analysis software packages. The main topics of Module B are:
Environmental and remote sensing techniques in biodiversity monitoring and assessment.
Sampling design & monitoring: mapping biodiversity and ecosystem function (e.g., flora, fauna, habitats, dendroecology, and paleoecology).
Late afternoon Lab: Statistical analysis of collected biodiversity data using software packages (primarily R-based packages).
Biodiversity reporting for the assessment of protected area management effectiveness (e.g., how to write a policy brief).
In the final part of the course, students will learn to develop a web platform for visualizing biodiversity monitoring data from a specific protected area. They will collaborate with local stakeholders and organizations involved in biodiversity monitoring. Undergraduate and graduate students will interact with doctoral students who will serve as peer mentors, in collaboration with researchers and professors.
Modalità Esame
Final Report Guidelines
The final report is a prerequisite for earning 3 ECTS credits (Module B). The report should focus on the monitoring activities students participated in during the BESTNATURE Field Weeks (BFWs). These BFWs involved a variety of monitoring activities, which were subsequently analyzed and discussed in an online webinar.
Each student must select at least two monitoring activities and integrate them into their report, emphasizing their importance for biodiversity conservation. Reports should specifically focus on the Protected Areas visited during the BFWs. The evaluation will assess the depth of analysis presented and the student's ability to effectively present and discuss their chosen monitoring activities. Students may incorporate data analysis into their reports for some activities.
Report Structure:
Introduction: The BESTNATURE project
Study Region: Area of study, Environment, ecology, biodiversity
The Excursion: Summary of the activities, Topic selection
Topic 1: Method, results, interpretation
Topic 2: Method, results, interpretation
Personal Conclusions: Reflections on the topics and the excursion, personal learning outcomes, and reflections on the overall experience
References
Formalities:
The report should be 10-15 pages long, including figures.
Raw tables and data can be included in an appendix.
If the report focuses on data analysis, 10 pages are sufficient.
If the report is more descriptive, it should be up to 15 pages.
Testi adottati
Before the BFW, the Partners worked together on the Handbook “Guidelines for Biodiversity Monitoring in Protected Areas—methods and devices for monitoring terrestrial and freshwater habitats in forest ecosystems.” This manual aims to provide students with theoretical knowledge about the most innovative monitoring methods planned for the BFW.
Modalità di frequenza
Obbligatoria
OPZIONALI INDIRIZZO EVOLUZIONE E CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITà
-
18
-
-
119718 - CLIMATOLOGIA
SIMONE BONAMANO
Terzo Anno / Primo Semestre
6
GEO/12
Obiettivi formativi
Il corso fornirà agli studenti le conoscenze del clima terrestre a scala globale e regionale per capire i processi climatici e per una corretta comprensione della dinamica e dell'evoluzione dei sistemi naturali. Il corso consentirà di acquisire adeguate conoscenze del sistema climatico supportando così la comprensione della dinamica e dell'evoluzione dei fenomeni naturali. Gli studenti arricchiranno la propria conoscenza con senso critico e responsabilità, confrontandosi con diverse fonti. Essi svilupperanno capacità di apprendimento tali da poter svolgere, in modo autonomo, approfondimenti sulle metodologie di analisi dei fenomeni climatici, sia standard che innovative.
Conoscenza e capacità di comprensione
Il corso consentirà di acquisire adeguate conoscenze del sistema climatico supportando così la comprensione della dinamica e dell'evoluzione dei fenomeni naturali. Gli studenti arricchiranno la propria conoscenza con senso critico e responsabilità, confrontandosi con diverse fonti. Essi svilupperanno capacità di apprendimento tali da poter svolgere, in modo autonomo, approfondimenti sulle metodologie di analisi dei fenomeni climatici, sia standard che innovative.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Attraverso lezioni frontali, attività pratiche sul campo e attività di laboratorio in aula informatica, gli studenti acquisiranno capacità di raccolta, elaborazione e analisi (attraverso metodi statistici) di dati meteorologici e oceanografici per estrarre informazioni climatologiche. Gli studenti dovranno acquisire adeguate competenze di tecniche strumentali, di analisi ed interpretazione dei principali parametri meteo-oceanografici, allo scopo di analizzare i Cambiamenti Climatici attraverso un approccio multidisciplinare.
Autonomia di giudizio
Al termine dell'attività formativa gli studenti dovranno essere in grado di valutare e affrontare con adeguate capacità, competenze e senso critico le cause e gli effetti dei Cambiamenti Climatici utilizzando dati meteo-oceanografici (provenienti da acquisizioni in situ, immagini satellitari, modelli numerici) a scala globale e regionale.
Abilità comunicative
Gli studenti dovranno essere in grado di argomentare con padronanza i diversi aspetti della climatologia affrontate durante il corso con un corretto linguaggio scientifico.
Capacità di apprendere
Gli studenti dovranno essere in grado di applicare le conoscenze acquisite, durante le lezioni frontali e le esercitazioni, allo studio dei Cambiamenti Climatici e di approfondire in modo autonomo i principali aspetti della climatologia.
Il corso ha inizio con l’introduzione ai fondamenti della climatologia e allo studio del bilancio radiativo terrestre. Viene quindi analizzata la circolazione atmosferica e oceanica come manifestazione del trasporto dell’energia termica, dai bassi verso gli alti valori di latitudine. Una parte del corso è dedicata all’uso dei modelli numerici come strumento di analisi per la rappresentazione e previsione della distribuzione spaziale e temporale dei principali parametri atmosferici e oceanografici, nonché per la valutazione degli scenari climatici futuri. L’ultima parte del corso è focalizzata sull’analisi degli indici di variabilità climatica a scala globale e sui fenomeni di teleconnessione. Sono previste attività pratiche sia intermedie che conclusive, articolate in esercitazioni sul campo e laboratori informatici, finalizzate all’acquisizione di competenze applicative nella raccolta, elaborazione e visualizzazione dei dati meteo-oceanografici.
Contenuti teorici trattati durante le lezioni in aula:
• Fondamenti di climatologia
• Radiazione solare, bilancio radiativo terrestre ed effetto serra
• Circolazione generale e struttura verticale dell’atmosfera
• Circolazione generale e struttura verticale dell’oceano
• Parametri fisici fondamentali dell’atmosfera e dell’oceano
• Modellistica numerica e previsioni climatiche
• Indici di variabilità climatica e fenomeni di teleconnessione
Tematiche affrontate durante le esercitazioni pratiche in campo e in laboratorio:
• Analisi e visualizzazione di dati meteo-oceanografici mediante software user-friendly
• Utilizzo di strumenti e sensori per il monitoraggio atmosferico e marino
• Elaborazione e trattamento dei dati meteo-oceanografici
Modalità Esame
L’esame si svolgerà in forma orale. Gli studenti avranno la possibilità di approfondire un argomento trattato durante il corso attraverso l’analisi di uno o più articoli scientifici selezionati da riviste internazionali peer-reviewed. La valutazione terrà conto della comprensione delle metodologie impiegate e della capacità dello studente di analizzare criticamente la tematica scelta. A completamento del colloquio, il docente formulerà alcune domande sugli altri contenuti del programma.
Testi adottati
Marshall and Plumb, Atmophere, Ocean and Climate Dynamics: an introductory text, Elsevier
Pickard and Emery, Descriptive physical oceanography, Pergamon Press
Pond and Pickard, Introductory Dinamical Oceanography, Butterwoth Heinemann
Slides e materiale didattico fornito dal docente
Modalità di frequenza
Si raccomanda una regolare presenza alle lezioni frontali ed in particolare alle esercitazioni
Il corso ha inizio con l’introduzione ai fondamenti della climatologia e allo studio del bilancio radiativo terrestre. Viene quindi analizzata la circolazione atmosferica e oceanica come manifestazione del trasporto dell’energia termica, dai bassi verso gli alti valori di latitudine. Una parte del corso è dedicata all’uso dei modelli numerici come strumento di analisi per la rappresentazione e previsione della distribuzione spaziale e temporale dei principali parametri atmosferici e oceanografici, nonché per la valutazione degli scenari climatici futuri. L’ultima parte del corso è focalizzata sull’analisi degli indici di variabilità climatica a scala globale e sui fenomeni di teleconnessione. Sono previste attività pratiche sia intermedie che conclusive, articolate in esercitazioni sul campo e laboratori informatici, finalizzate all’acquisizione di competenze applicative nella raccolta, elaborazione e visualizzazione dei dati meteo-oceanografici.
Contenuti teorici trattati durante le lezioni in aula:
• Fondamenti di climatologia
• Radiazione solare, bilancio radiativo terrestre ed effetto serra
• Circolazione generale e struttura verticale dell’atmosfera
• Circolazione generale e struttura verticale dell’oceano
• Parametri fisici fondamentali dell’atmosfera e dell’oceano
• Modellistica numerica e previsioni climatiche
• Indici di variabilità climatica e fenomeni di teleconnessione
Tematiche affrontate durante le esercitazioni pratiche in campo e in laboratorio:
• Analisi e visualizzazione di dati meteo-oceanografici mediante software user-friendly
• Utilizzo di strumenti e sensori per il monitoraggio atmosferico e marino
• Elaborazione e trattamento dei dati meteo-oceanografici
Modalità Esame
L’esame si svolgerà in forma orale. Gli studenti avranno la possibilità di approfondire un argomento trattato durante il corso attraverso l’analisi di uno o più articoli scientifici selezionati da riviste internazionali peer-reviewed. La valutazione terrà conto della comprensione delle metodologie impiegate e della capacità dello studente di analizzare criticamente la tematica scelta. A completamento del colloquio, il docente formulerà alcune domande sugli altri contenuti del programma.
Testi adottati
Marshall and Plumb, Atmophere, Ocean and Climate Dynamics: an introductory text, Elsevier
Pickard and Emery, Descriptive physical oceanography, Pergamon Press
Pond and Pickard, Introductory Dinamical Oceanography, Butterwoth Heinemann
Slides e materiale didattico fornito dal docente
Modalità di frequenza
Si raccomanda una regolare presenza alle lezioni frontali ed in particolare alle esercitazioni
118950 - CAMBIAMENTI GLOBALI E REWILDING
GIANLUCA PIOVESAN
Terzo Anno / Secondo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
L'obiettivo del corso è quello di far acquisire allo studente le conoscenze necessarie per comprendere l'impatto dei cambiamenti globali sul funzionamento degli ecosistemi e di progettare interventi per la rinaturalizzazione.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito la conoscenza dei principali fattori responsabili del Global Change. Inoltre, sarà in grado di comprendere il ruolo del rewilding nella transizione ecologica sviluppando abilità e competenze nel misurare il contributo nel mitigare i cambiamenti climatici e contrastare la perdita di biodiversità di questi territori lasciati alla natura . Lo studente acquisirà la capacità di riconoscere il livello di naturalità e funzionalità degli ecosistemi (pe foreste vetuste, foreste gestite, foreste degradate), monitorrare l’impatto dei cambiamenti climatici o di altri fattori di degrado quali ad esempio le specie aliene. Lo studente sarà, quindi, capace di: conoscere la terminologia di base utilizzata per affrontare la ecologia del cambiamento globale e comprendere i testi che la utilizzano; conoscere i diversi fattori influenti del cambiamento globale e capire il loro impatto sulla composizione, struttura e funzionalità di sugli ecosistemi e popolazioni; conoscere le strategie per l'adattamento o la mitigazione dei cambiamenti globali passando dalla scala macroecologica a quella locale. Sarà inoltre capace di applicare conoscenza e comprensione nell'analizzare i diversi fattori del cambiamento globale e valutare il loro impatto sugli ecosistemi. Durante il corso gli studenti verranno stimolati a sviluppare autonomia di giudizio tramite esercitazioni su casi concreti di rewilding e abilità comunicative con specifico riferimento ai temi dei cambiamenti globali con l'obiettivo di sviluppare competenze di progettazione di interventi per conservare e ripristinare la bioviersità. Per ciò che concerne la capacità di giudizio imparerà a formulare ipotesi scientifiche per contribuire a soluzioni efficaci contro le crisi ambientali. Durante il corso lo studente verrà guidato nella ricercare ed analisi della letteratura scientifica più recente sul tema anche con il fine di stiomale lo sviluppo della capacità di apprendimento.
Impatto del global change sugli ecosistemi con particolare riferimento a quelli forestali
Le politiche internazionali per contrastare i cambiamenti globali: convention on biological diversity, Agenda 2030 - the sustainable development goals -, Unesco (world heritage e MAB reserves), WHO’s one health framework, UNFCCC and the Paris agreement, the European green new deal: from farm to fork, EU Biodiversity strategy for 2030, Eu Forest Strategy, Nature Restoration law; Unesco World heritage sites
Pianificazione e progettazione per la transizione ecologica: uso sostenibile delle risorse rinnovabili, restauro ambientale, aree protette, rewilding
Modalità Esame
Il livello di apprendimento raggiunto e la relativa capacità di comunicarlo vengono monitorati attraverso domande e discussioni durante le lezioni frontali e le attività pratiche di campo e in laboratorio. In particolare, le esercitazioni costituiscono un momento fondamentale di coinvolgimento degli studenti che sono chiamati a redigere un report partendo da un lavoro di gruppo e, quindi, su successivi approfondimenti condotti durante la fase di studio e di applicazione personale.
Nella prova orale per l’attribuzione del voto finale si valuterà il livello acquisito di conoscenza, abilità e competenza con particolare riferimento alla comprensione critica dell'impatto del global changes sugli ecosistemi e delle soluzioni possibili per mitigare impatto dei cambiamenti climatici, conservare la biodiversità e i servizi ecosistemici. In particolare, verrà verificata l'acquisizione da parte dello studente delle capacità di applicare in casi concreti - derivati ad esempio dalle esercitazioni e dal laboratorio GIS - i concetti e metodi acquisiti per monitorare impatto del global change sugli ecosistemi e proporre soluzioni efficaci per la transizione ecologica.
La prova orale prevede la discussione del report con approfondimenti su almeno tre argomenti del corso di cui uno a scelta dello studente.
Testi adottati
Il materiale didattico costituito da slides e articoli scientifici sarà dispobile nella piattaforma Moodle
Modalità di svolgimento
Lezioni in aula, attività di laboratorio, escursioni di campo
Modalità di frequenza
Sebbene raccomandata, la frequenza è facoltativa.
Bibliografia
Perino, A., Pereira, H. M., Navarro, L. M., Fernández, N., Bullock, J. M., Ceaușu, S., ... & Wheeler, H. C. (2019). Rewilding complex ecosystems. Science, 364(6438), eaav5570.
Pettorelli, N., Durant, S. M., & Du Toit, J. T. (Eds.). (2019). Rewilding. Cambridge University Press.
118949 - EVOLUZIONE BIOLOGICA
PAOLO FRANCHINI
Terzo Anno / Secondo Semestre
6
BIO/07
Obiettivi formativi
(A) Obiettivi formativi: Scopo del corso è quello di approfondire le conoscenze circa le più importanti teorie evoluzionistiche, i meccanismi del cambiamento evolutivo, l’importanza dei processi evolutivi sia storici sia contemporanei nel generare e nel plasmare la struttura della diversità biologica, a tutti i suoi livelli di organizzazione. Verranno inoltre fornite conoscenze circa le applicazioni di principi e metodi della biologia evoluzionistica ad ambiti quali lo sfruttamento e la gestione delle risorse naturali, la conservazione della natura, la biologia dei cambiamenti climatici, la biologia delle invasioni, la medicina e l’agricoltura.
(B) Risultati dell'apprendimento attesi:
1) Conoscenza e capacità di comprensione: Comprendere come i processi evolutivi operano e interagiscono nel tempo e nello spazio, influenzando la biodiversità e l’adattamento delle specie.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: (a) Applicare metodi e strumenti di analisi evolutiva per interpretare dati biologici, come analisi filogenetiche e studi di genetica delle popolazioni; (b) sviluppare la capacità di progettare e condurre esperimenti per testare ipotesi evolutive, analizzando e interpretando i risultati ottenuti.
3) Autonomia di giudizio: Le conoscenze e la pratica applicativa consentiranno di valutare criticamente le diverse teorie evolutive e le evidenze scientifiche a loro supporto.
4) Abilità comunicative: Le conoscenze e la pratica applicativa forniranno inoltre i mezzi necessari per comunicare in modo chiaro ed efficace i concetti della biologia evolutiva e i risultati degli esperimenti ad un pubblico sia specialistico che non specialistico, utilizzando appropriati mezzi di comunicazione, inclusi articoli scientifici, presentazioni orali e poster.
5) Capacità di apprendere: La capacità di apprendere verrà valutata tramite esercitazioni e presentazioni di lavori scientifici che dimostreranno il livello di comprensione degli argomenti trattati e la capacità di adattarsi ed integrare nuove conoscenze e tecniche emergenti nel campo della biologia evolutiva.
1) Introduzione
- Cos'è l'evoluzione?
- Storia del pensiero evoluzionistico.
- Prove dell'evoluzione: dal DNA al fenotipo.
2) La filogenesi e la storia della vita
- Interpretazione degli alberi filogenetici.
- L'inferenza filogenetica.
- La datazione tramite orologio molecolare.
- Biogeografia e filogeografia.
- Concetti nella macroevoluzione dei caratteri: Adattamento, omologia ed evolvabilità.
- L'uso della filogenesi per studiare l'evoluzione fenotipica: metodi comparativi.
- Tassonomia in contesto filogenetico.
- Le testimonianze fossili.
- L'origine della vita.
3) Selezione naturale e adattamento
- Selezione naturale, adattamento e fitness.
- Unità e livelli di selezione; la selezione sulle popolazioni; selezione parentale e fitness inclusiva; selezione e tratti quantitativi; risposta alla selezione: popolazioni naturali e sperimentali.
- Limiti e vincoli dell'evoluzione.
- Evoluzione dei sistemi biologici.
- Plasticità fenotipica e norma di reazione.
- Forma e funzione.
- Adattamento biochimico e fisiologico.
- Nicchia ecologica.
- Adattamento a fattori biotici.
4) Processi evoluzionistici
- Mutazione.
- Deriva genetica.
- Variazione geografica.
- Struttura di popolazione.
- Ricombinazione e sesso.
- Carico genetico.
- Inbreeding.
- Elementi genetici egoisti e conflitto genetico.
5) Speciazione e microevoluzione
- Specie e speciazione; Pattern di speciazione; Geography, Range Evolution e Speciazione.
- Speciatione e selezione naturale.
- Flusso genico, ibridazione e speciazione.
- Coevoluzione e speciazione.
- Genetica della speciazione.
- Speciatione ed evoluzione del genoma.
- Radiazione adattativa.
- Cause e conseguenze dell’estinzione.
- Innovazioni evolutive.
- Evoluzione delle comunità.
6) L’evoluzione umana
- Storia evolutiva dei primati.
- Demografia ed evoluzione di Homo sapiens.
Modalità Esame
L'esame orale si svolgerà seguendo il "Regolamento didattico di Ateneo".
Testi adottati
1) L' evoluzione, Futuyma DJ, Zanichelli 2008
2) Evoluzione. Modelli e processi Condividi, Ferraguti M., Castellacci C, Pearson, 2011
Modalità di svolgimento
La modalità di svolgimento del corso sarà esclusivamente in presenza. Le lezioni non verranno registrate ma il materiale didattico verrà fornito attraverso il sito del corso (portale "moodle").
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria, ma si consiglia vivamente la partecipazione alle lezioni.
Bibliografia
1) L' evoluzione, Futuyma DJ, Zanichelli 2008
2) Evoluzione. Modelli e processi Condividi, Ferraguti M., Castellacci C, Pearson, 2011
119983 - BIOGEOGRAFIA
ANDREA CHIOCCHIO
Terzo Anno / Secondo Semestre
6
BIO/07
Obiettivi formativi
Obiettivi
Il corso ha l'obiettivo di fornire conoscenze di base circa i principali pattern di distribuzione geografica degli organismi, dalla scala globale a quella di paesaggio, nonché i principali processi storici implicati nella formazione e nell’evoluzione spazio-temporale di tali pattern. Enfasi verrà inoltre data agli aspetti applicativi della disciplina, in particolare negli ambiti della gestione e conservazione della biodiversità in contesti sia continentali sia insulari, alla valutazione ambientale, all'uso sostenibile delle risorse, alla pianificazione del paesaggio e alla salute pubblica.
Conoscenze e capacità di comprensione
Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze su cosa determina la distribuzione delle specie animali e vegetali. Sarà inoltre in grado di analizzare i pattern di distribuzione delle specie, collegandoli ai principali processi biogeografici ed evolutivi coinvolti nella loro formazione. Conoscerà infine la distribuzione di alcuni tra i principali endemismi a scala globale.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di: conoscere la classificazione delle regioni biogeografiche; conoscere i più importanti endemismi di queste regioni; riconoscere i principali processi che determinano la distribuzione delle specie; formulare quesiti e tracciare un disegno sperimentale di analisi biogeografica
Autonomia di giudizio
Al termine dell’attività formativa lo studente saprà formulare un giudizio sui processi biogeografici ed evolutivi coinvolti nel determinare la distribuzione delle specie animali e vegetali.
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio nei diversi aspetti della biogeografica e sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite.
Capacità di apprendere
Lo studente dovrà essere in grado di sviluppare in modo autonomo un ragionamento coerente che lo porti ad individuare pattern di distribuzione, nonché ad analizzare in modo autonomo i principali processi coinvolti.
La Biogeografia, definizioni e principi di base; sviluppo storico della biogeografia; zoogeografia e fitogeografia.
L’areale di distribuzione delle specie: concetto di areale e concetto di specie; limiti geografici ed ecologici dell’areale; evoluzione dell’areale; rappresentazione dell’areale; pattern di distribuzione e corotipi; endemismi e hotspot di biodiversità.
Processi che influenzano la distribuzione delle specie: dispersione e migrazione, speciazione e vicarianza, estinzione, radiazioni evolutive; barriere biogeografiche e corridoi faunistici.
Effetto dei cambiamenti climatici sulla distribuzione delle specie: il Pleistocene e i cicli glaciali; i rifugi glaciali; cambiamenti climatici pre-pleistocenici. Cambiamenti geologici e cambiamenti climatici, la deriva dei continenti.
Metodi di studio della biogeografia: dai fossili ai geni; la filogeografia.
Le regioni biogeografiche: Paleartica, Neartica, Neotropicale, Afrotropicale, Orientale, Australiana, Antartica; sottoregioni, il Paleartico occidentale e l’area Mediterranea; zone di transizione, l’istmo di Panama e la Wallacea.
La biogeografia delle isole: colonizzazione, relazione specie-area-distanza; equilibrio e turnover; il modello MacArthur-Wilson; caratteristiche delle specie insulari.
Principi di base della biogeografia marina.
Biogeografia della fauna e della flora italiana: origine, caratteristiche, aree di interesse biogeografico, rifugi e hotspots, zone di contatto secondario.
Biogeografia applicata e conservazione: impatto dell’uomo e dei cambiamenti climatici sulla distribuzione delle specie; invasioni biologiche; nuove frontiere della biogeografia; biogeografia, uso sostenibile delle risorse, pianificazione del paesaggio e salute pubblica.
Modalità Esame
L’esame orale verrà svolto secondo il “Regolamento Didattico di Ateneo”. Allo studente verrà chiesto di illustrare un argomento a scelta, e successivamente verranno fatte almeno altre due domande sugli argomenti delle lezioni. La valutazione sarà basata sulle conoscenze, le competenze, intese come capacità di interpretare i pattern di distribuzione per individuare i processi responsabili, e sulla proprietà di linguaggio.
Testi adottati
Zunino, M. & A. Zullini. 2004. Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa editrice Ambrosiana.
Lomolino, M. V., Riddle, B. R., & Whittaker, R. J. (2017). Biogeography. Sinauer.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso è facoltativa ma fortemente consigliata.
17516 - CONSERVAZIONE DELLE BIODIVERSITA'
GIOVANNI POLVERINO
Terzo Anno / Secondo Semestre
6
BIO/07
Obiettivi formativi
Obiettivo del corso è fornire agli studenti una visione ampia e scientificamente corretta della struttura della biodiversità, dei meccanismi che la generano e la mantengono, e delle problematiche di origine antropica che ne mettono a repentaglio il mantenimento. Il corso si focalizza quindi sui livelli di organizzazione della biodiversità (genetico-popolazionistico; di specie; ecosistemico) e per ciascuno illustra i meccanismi che determinano i pattern naturali di biodiversità, i principali impatti antropici ed i rischi che ne derivano, le possibili strategie di gestione e mitigazione. Poiché i livelli di organizzazione della biodiversità sono fortemente interdipendenti e gli effetti a cascata sono regolarmente implicati nelle conseguenze degli impatti umani, il corso si propone di sviluppare le capacità degli studenti di effettuare collegamenti e di ragionare su piani multipli. A tal fine le lezioni sono strutturate in una parte teorica e concettuale ed una che prevede l’esame di numerosi casi di studio. Infine, la biologia della conservazione è una materia per sua natura interdisciplinare e quindi un importante obiettivo formativo del corso è allenare gli studenti a gestire contemporaneamente informazioni, approcci e metodologie che derivano da settori anche molto diversi tra loro quali biologia, ecologia, modellistica, normativa, sociologia.
• Introduzione alla Biodiversità
Livelli di biodiversità (genetica, specie, ecosistemi)
Cause della perdita di biodiversità
Indici di biodiversità
• Concetti di Conservazione
Principi di conservazione della biodiversità
Distribuzione della biodiversità
Quartetto malvagio ed il ruolo nel processo di estinzione
• Diversità Genetica e Conservazione
Forze evolutive che creano la variabilità genetica
Partenogenesi: l’eccezione alla regola
Cause di perdita della variabilità genetica
Problemi delle piccole popolazioni (vortice d’estinzione)
Strategie per la conservazione della diversità genetica
Studio di casi di successo e fallimento nella gestione della diversità genetica
• Etologia e Conservazione
Introduzione all'Etologia
Etologia per la Conservazione della Biodiversità
• Variabilità Fenotipica e Conservazione della Biodiversità
Ruolo della variabilità fenotipica nella sopravvivenza delle popolazioni
Personalità animale e conservazione della biodiversità
Pace-of-life syndrome (POLS)
• Impatti Antropici sulla Biodiversità
Inquinanti globali e loro effetti sulla biodiversità
Strategie di mitigazione e adattamento
• Esonero scritto
• Casi studio sugli effetti degli inquinanti antropici sulla biodiversità
Ecosistemi terrestri e acquatici
• IUCN, conservazione della biodiversità e Conservation Aquaculture
Il ruolo della IUCN nella conservazione della biodiversità: le Red List of Threatened Species
Conservation Aquaculture
• Conservazione della Biodiversità Marina
Esempi di progetti di conservazione riusciti e falliti
Casi studio
Analisi dei successi e delle sfide moderne
Modalità Esame
Esame orale: principi e concetti generali.
Testi adottati
R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli
Modalità di frequenza
Facoltativa: la frequenza alle lezioni ed esercitazioni non è obbligatoria ma fortemente consigliata. Le esercitazioni in campo saranno erogate esclusivamente in presenza, con materiale didattico appositamente fornito per chi non potrà partecipare in presenza.
Bibliografia
R.B. Primack, L. Boitani “Biologia della conservazione” Ed. Zanichelli
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