- Acronym
- ICE-CLIMALIZERS
- Code
- PNRA16_00011
- Anno
- 2016
- Research area
- Life science
- Specific research topic
- Organismi marini calcificanti (briozoi e alghe corallinacee) indicatori del cambiamento climatico
- Region of interest
- Terra Nova Bay
- Project website
- https://medclimalizers.wordpress.com/ice-climalizer-biomineralizers-from-the-south-pole/
- PI
- Chiara Lombardi
- PI establishment
- ENEA
- Institutional website
- https://www.enea.it/it/
- Other institutions and subjects involved
- CNR
- Consistency of the research team
- ENEA: 2 ricercatori (F), 1 tecnologo (M), 1 tecnico (M) CNR ISMAR: 2 ricercatore (M), 1 assegnista (M), 1 assegnista sul progetto (M) CNR ISSIA: 1 ricercatore (M), 3 tecnici (M)
- Project status
- Completed
- Main stations used
- MZS
- The project
Il progetto ‘IceClimaLizers’ coordinato da ENEA, in collaborazione con CNR-ISSIA e CNR-ISMAR, ha utilizzato un approccio sperimentale per studiare il ruolo di briozoi (invertebrati marini) e alghe corallinacee, responsabili della formazione di architetture sommerse, come sentinelle del cambiamento climatico. Durante la XXXIV e XXXV Spedizioni Italiane in Antartide è stato realizzato e lasciato in immersione sotto il pack, a 25 m di profondità, un laboratorio con 12 gabbie sperimentali contenenti organismi vivi e sensori per l’acquisizione di parametri ambientali (pressione, temperatura, salinità, ossigeno, pH). Gli organismi, trapiantati nel sito sperimentale nel 2018, sono cresciuti durante l’anno di immersione e tutti i sensori hanno acquisito i dati con una frequenza di un dato l’ora per 12 mesi. Gli scheletri e i talli calcificati degli organismi sono stati studiati per comprendere i meccanismi biologici che portano alla formazione degli stessi, la loro composizione mineralogica, geochimica e strutturale e sono stati infine utilizzati per ricostruire i dati ambientali e validare il ruolo di questi organismi come indicatori del cambiamento climatico.
- Images
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- Motivation, importance of research
La diversità e la ricchezza dell'Antartico, la straordinaria capacità di adattamento mostrata dalla maggioranza delle specie fa di questo ambiente un grande laboratorio per studi di tipo adattativo. L'oceano Antartico è estremamente vulnerabile all'export di carbonio forzato dal riscaldamento di origine antropica; i livelli di saturazione dei carbonati sono più bassi a seguito dell'aumento della solubilità del carbonato di calcio dovuto all'aumento della temperatura e, come conseguenza, questo oceano è uno dei primi ad essere colpito dal cambiamento climatico. Tra gli organismi antartici calcificanti, briozoi e alghe corallinacee sono di particolare interesse, grazie al loro ruolo come bioindicatori e promotori di biodiversità. Entrambi questi gruppi sono abbondanti e ampiamente distribuiti nel Mare di Ross e hanno un potenziale riconosciuto come organismi target per studi sul cambiamento climatico. L'innovatività della presente proposta è quella di indagare il ruolo di due gruppi di biondicatori antartici bentonici - responsabili della formazione di costruzioni biogeniche e dunque promotori di biodiversità - come proxies del cambiamento climatico.
- Objectives of the proposal
Il presente progetto ha avuto lo scopo di studiare il ruolo di specie selezionate di biocostruttori antartici recenti come indicatori del cambiamento climatico. Nello specifico:
O1. Individuare aree con alghe incrostanti e briozoi eretti calcificanti nella Tethys Bay (Baia Terra Nova) e raccolta di campioni dal pack con l'utilizzo del R.O.V. (1° anno);
O2. Predisposizione di un esperimento di trapianto in situ di campioni di alghe e briozoi, preventivamente marcati, presso il sito La Zecca (1°anno);
O3. Installazione nel sito di trapianto di una sonda multiparametrica che registri in continuo per un anno le seguenti variabili: temperatura, salinità, ossigeno disciolto, pH (1° anno);
O4. Studio dei processi di biomineralizzazione (comparto organico e inorganico) e genetica di organismi presi dal sito di raccolta e trapiantati (2° anno);
O5. Ricostruzione di temperatura e pH attraverso proxies geochimici in campioni raccolti dal sito naturale e dal sito sperimentale e confronto con i dati raccolti dalla sonda multiparametrica lasciata in campo (2° anno);
O6. Validazione dell'importanza di briozoi e alghe corallinacee come proxy per le paleoricostruzioni (confronto con materiale fossile) (2° anno).
- Activities carried out and results achieved
I principali risultati del progetto sono stati i seguenti:
R1. Realizzazione del braccio meccanico da installare sul ROV per il prelievo dei campioni biologici profondi oggetto dell’esperimento
R2. Indagine della variabilità annuale di parametri chimico-fisici ottenuta attraverso il monitoraggio ad alta risoluzione in situ nel sito costiero superficiale della Baia di Terra Nova
R3. Identificazione tassonomica delle specie di briozoi oggetto di studio
R4. Indagine preliminare sulla composizione mineralogica delle tre specie di briozoi oggetto di indagine.
R5. Indagine delle caratteristiche della matrice scheletrica delle tre specie di briozoi eretti oggetto dell’esperimento.
R5. Determinazione tassonomica e geochimica delle specie di alghe oggetto dell’esperimento
R6. Disseminazione del progetto nelle scuole e tramite media (TV e stampa) e social media
- Products
Pubblicazioni
Lombardi C, Kuklinski P, Spirandelli E, Bruzzone G, Raiteri G, Bordone A, Mazzoli C, López Correa M, van Geldern R, Plasseraud L, Thomas J, Marin F (2023). Antarctic Bioconstructional Bryozoans from Terra Nova Bay (Ross Sea): Morphology, Skeletal Structures and Biomineralization. Minerals, 2023, 13, 246. https://doi.org/10.3390/min13020246
López Correa M, Teichert S, Ragazzola F, Cazorla Vázquez S, Engel FB, Hurle K, Mazzoli C, Kuklinski P, Raiteri G, Lombardi C (2023). Structural and Geochemical Assessment of the Coralline Alga Tethysphytum antarcticum from Terra Nova Bay, Ross Sea, Antarctica. Minerals, 2023, 13, 215. https://doi.org/10.3390/min13020215.
Lombardi C, Kuklinski P, Bordone A, Spirandelli E, Raiteri G (2021) Assessment of annual physico-chemical variability via high temporal resolution monitoring in an Antarctic shallow coastal site (Terra Nova Bay, Ross Sea). Minerals , 11, 374. https://doi.org/10.3390/min11040374
Capitoli
Lombardi, C., Taylor, P.D., Cocito, S. (2020): Bryozoans: the ‘forgotten’ bioconstructors. In: Rossi, S., Bramanti, L. (eds.) Perspectives on the Marine Animal Forests of the World; Springer Nature Switzerland, pp. 191-214.