Bioconstructional organisms from the Ross Sea under Climate Change: ecosystems and ‘oasis’ of biodiversity to monitor and protect

Acronym
BIOROSS
Code
PNRA18_00237
Research area
Marine science
Specific research topic
Monitoraggio della presenza, della struttura e della biodiversità dei principali biocostruttori
Region of interest
Antarctide, mare di Ross, NW coast, Cape Adare -> Drygalski Ice Tongue
Project website
https://sostenibilita.enea.it/en/projects/bioross
PI
Regina Kolzenburg
PI establishment
ENEA -Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile
Institutional website
https://www.enea.it/it/centro-ricerche-santa-teresa
Other institutions and subjects involved
CNR-ISP, SZN, Università di Padova, Università di Genova, Università Cà Foscari di Venezia
Consistency of the research team
Ricercatori: 13 Donne: 4 Dottorandi: 1 Tecnici: 2 Additional collaborations: - Stazione Zoologica Anton Dohrn, Ischia Marine Centre: Dr Federica Ragazzola - Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE, France): Dr Eric Douville, Dr Nadine Tisnerat-Laborde; - University of Western Australia (UWA, Australia): Prof Malcolm McCulloch, Dr Julie Trotter; - Institute of Oceanology, Polish Academy of Science (Poland): Prof Piotr Kuklinski; - Otago University (New Zealand): Prof Abigail Smith; - NIWA (New Zealand): Dr Mark Pinkerton, Dr David Bowden, Dr Di Tracy, Dr Helen Bostock, Dr Sadie Willis, Joshu Mountjoy
Project status
In progress
Main stations used
Nave
The project

Le piante e gli animali che creano la struttura fisica (cioè la biocostruzione) sono elementi chiave per mantenere la biodiversità e influenzare i processi ecosistemici. Strutturalmente complessi, questi ecosistemi sono caratterizzati da un'alta densità e da una grande ricchezza di specie di macroinvertebrati. Tuttavia, sono vulnerabili ai fattori climatici, che possono alterare la fisiologia e la struttura dei costruttori e la loro composizione comunitaria, la produzione, la diversità, la struttura trofica e il ciclo dei nutrienti. Le biocostruzioni sono quindi considerate "ecosistemi marini vulnerabili" e rappresentano un sistema modello ideale per monitorare gli effetti dei cambiamenti climatici. In particolare, le biocostruzioni delle regioni polari dell'Oceano Meridionale sono esposte a un rapido riscaldamento e ad acque con livelli di saturazione del carbonato vicini a valori corrosivi. BIOROSS esplorerà questi ecosistemi bentonici unici del Mare di Ross, concentrandosi sulle biocostruzioni di briozoi, alghe coralline, coralli d'acqua fredda e spugne calcificanti e sulle loro comunità associate, al fine di costruire mappe di vulnerabilità relative alle minacce globali (acidificazione degli oceani e riscaldamento globale). Per comprendere la distribuzione e l'estensione delle biocostruzioni del Mare di Ross, il team internazionale di BIOROSS studierà il materiale antartico già disponibile presso le collezioni del PNRA e del NIWA e prenderà parte a una nuova esplorazione e raccolta di fondali nel Mare di Ross a bordo della R/V Tangaroa. L'approccio multidisciplinare affronterà le questioni relative alla struttura e al funzionamento delle specie costruttrici e delle comunità associate utilizzando una serie di strumentazioni all'avanguardia per il rilevamento e il campionamento in mare aperto e strutture e metodi analitici all'avanguardia, tra cui ecoscandagli multibeam, telecamera trainata, DNA-barcoding, microscopia elettronica, tomografia computerizzata e spettrometria di massa. BIOROSS contribuirà alla conoscenza di questi ecosistemi unici e lo sviluppo di un programma educativo dedicato aumenterà ulteriormente l'impatto del progetto al di là del mondo accademico.

Images
  • Motivation, importance of research

    Il progetto BIOROSS è incentrato sulla conservazione e mira a comprendere la vulnerabilità e la gamma di sensibilità dei calcificatori marini dell'Antartide ai cambiamenti climatici causati dalla CO 2 e all'acidificazione degli oceani. Gli organismi biocostruttori forniscono le basi per molte altre specie e processi ecosistemici, rendendoli fondamentali per la conservazione. L'ulteriore e rapida intensificazione delle pressioni causate dal cambiamento climatico potrebbe vedere questi importanti organismi biocostruttivi gravemente colpiti e potenzialmente scomparire nella regione ecologicamente importante del Mare di Ross. Gli organismi calcificanti che vivono vicino ai loro limiti estremi nel Mare di Ross saranno in grado di adattarsi alle condizioni ambientali in rapida evoluzione associate ai cambiamenti climatici?

    Objectives of the proposal

    Gli obiettivi principali del progetto BIOROSS sono: 1) creare un database georeferenziato che includa mappe degli habitat bentonici e della distribuzione faunistica in aree selezionate dell'Area Marina Protetta della Regione del Mare di Ross, con un'attenzione specifica alle alghe calcaree biocostruttive, alle specie di briozoi, ai coralli a coppa solitaria e alle spugne; 2) studiare i loro meccanismi di biomineralizzazione e i potenziali effetti dell'acidificazione degli oceani e del riscaldamento globale sulla loro crescita.

    Activities carried out and results achieved

    Sono state create mappe della presenza e dell'abbondanza delle specie storiche, che costituiscono la base per la pianificazione della crociera scientifica nel Mare di Ross nel 2023, attualmente in corso.

    Products