CICLI BIOGEOCHIMICI
cod. 23667

Anno accademico 2007/08
2° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Ecologia (BIO/07)
Field
Discipline biologiche e biologiche applicate
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
24 ore
di attività frontali
3 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

<br />Studio dei principali cicli della materia come supporto all'analisi e alla gestione ambientale con particolare riferimento a alterazione dei cicli (inquinamento), misure di contenimento dell'inquinamento, recupero ambientale e best available techniques. Gli obiettivi specifici riguardano:<br />analisi dei cicli biogeochimici fondamentali, delle loro alterazioni e delle conseguenze ambientali<br />applicazione dei principi della stechiometria ecologica nella valutazione dei processi ambientali e delle loro alterazioni<br />analisi dei casi di contaminazione/alterazione di maggiore attualità (effetto serra, acidificazione dell'atmosfera, eutrofizzazione delle acque, contaminazione chimica da sorgenti antropiche)

Prerequisiti

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Contenuti dell'insegnamento

<br />I cicli della materia nel contesto dell’ecologia<br />Composizione chimica delle matrici e fattori limitanti<br />Scale spaziali e temporali.  Serbatoi, processi geologici e proprietà dei cicli biogeochimici. Origine e persistenza dei cicli della materia.  Le componenti biologiche dei cicli della materia<br />Ciclo dell’acqua.  Proprietà della molecola dell’acqua ed effetti ambientali rilevanti per i cicli biogeochimici. Bilancio di massa e fattori che influenzano il ciclo dell’acqua<br />Ciclo del carbonio. Reazioni acido-base del carbonio inorganico. Reazioni biochimiche del carbonio. Ciclo terrestre del carbonio. Il ciclo del carbonio negli ambienti marini. Ciclo globale di carbonio, CO2 e CH4. Emissioni in atmosfera,  alterazioni del ciclo del carbonio e scaenari dell’IPCC.<br />Ciclo dell’azoto. Azotofissazione. Reazioni acido-base dell’ammoniaca e loro rilevanza ambientale. Nitrificazione batterica. Riduzione dissimilativa del nitrato e denitrificazione. Assimilazione dell’azoto inorganico. Ammonificazione. Reazioni troposferiche del ciclo dell’azoto e loro implicazioni ambientali. Applicazioni del ciclo dell’azoto in agricoltura e nella depurazione<br />Ciclo del fosforo. Reazioni e principali passaggi del ciclo del fosforo. Alterazioni antropiche del ciclo del fosforo.  <br />Cicli di zolfo e ferro.  Un esempio dell’importanza e degli effetti dei cicli di zolfo e ferro: lagune e ambienti marini costieri. Il ciclo atmosferico dello zolfo<br />Eutrofizzazione delle acque. Le cause dell’eutrofizzazione. Determinismo ed effetti del processo di eutrofizzazione. L’approccio stechiometrico nell’analisi dello stato trofico.<br />Piogge acide e loro effetti su ambiente e beni culturali.<br />ESERCITAZIONE 1. Applicazione del  modello biogeochimico LOICZ one box – one layer<br />ESERCITAZIONE 2. Microprofilazione di sedimenti e stima dei flussi di alcune variabili biogeochimiche.<br /> 

Programma esteso

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Bibliografia

<br />Il docente ha preparato un volume di dispense nelle quali sono presentati in modo sintetico gli argomenti in programma. Le dispense devono essere integrate con  i seguenti testi<br />Schlesinger W.H., 1997. Biogeochemistry an analysis of global changes. Academic Press, San Diego<br />Fenchel. T., King G.M., Blackburn TH, 1998. Bacterial Biogeochemistry. The ecophysiology of mineral cycling. Academic Press, San Diego

Metodi didattici

<br />Metodi di insegnamento<br />Lezioni frontali con tecniche convenzionali (2 CFU)<br />Esercitazioni individuali con la guida del docente e di esperti (1 CFU) <br />Valutazione<br />Esercizio di modellistica (sullo schema di quanto svolto nell'esercitazione)<br />Discussione di un articolo tratto da riviste del settore (research paper)<br />Votazione convenzionale in trentesimi.<br /> 

Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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