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Gli ambienti di transizione rappresentano dei sistemi complessi per la loro particolare morfologia e la variabilità di fattori chimico-fisici, associata anche da altre componenti quali il vento, la radiazione solare, il ciclo di marea e apporti continentali, a cui corrisponde una limitata diversità specifica, associata però ad una rilevante complessità dei cicli biologici e degli adattamenti fisiologici diversificati fra le singole specie. Si vengono cosi a creare dei sistemi con: un’elevata diversità di fattori ambientali, di habitat, di alta connettività delle reti trofiche, ed ancora, da un’alta diversità di interfacciamenti sia all’interno del sistema sia tra questo e gli altri circostanti. La Laguna di Mistras è considerata un’oasi naturalistica di particolare interesse sia a livello nazionale che comunitario. E’ un ambiente di transizione di notevole pregio per il suo scarso impatto antropico e per la conseguente ricchezza della comunità sia animale che vegetale. La laguna rappresenta così un interessante caso studio per approfondire le conoscenze sugli ambienti di transizione. Non esistendo studi pregressi, e’ stato organizzato un monitoraggio annuale della fauna bentonica, delle acque e dei sedimenti, con l’obbiettivo di investigare sulla comunità dei popolamenti macrozoobentonici e il loro andamento spazio-temporale. Sono state individuate tre aree in funzione della morfologia del bacino, la distribuzione dei principali produttori primari (C. nodosa, Z. noltii e Gracilaria n.c.) ed il gradiente di confinamento. Dai risultati si osserva una notevole variabilità dei parametri chimico-fisici tra la stagione calda (temp.: 32.60 °C ; sal.: 70.99 psu; oss.: 3.40 mg/l; 57 %) e quella fredda (temp.: 9.32 °C ; sal.: 22.09 psu; oss.: 14,02 mg/l e 149.70 %) con il perdurare di valori elevati anche nel periodo autunnale. La salinità evidenzia un chiaro gradiente di confinamento dalle aree più marinizzate (± 50 psu) a quelle più interne con valori netti di iperalinità (± 70 psu). I valori di sostanza organica non sono elevati (< 12% OM) con un gradiente crescente dalle aree più confinate e non vegetate verso quelle vegetate e vicine al mare. L’ossigeno non raggiunge condizione di stress (anossia o ipossia) per periodi prolungati; i valori di sovrasaturazione si hanno solo nel periodo primaverile (< 150 %). La comunità della fauna bentonica della Laguna di Mistras è composta da specie con una elevata valenza ecologica e presenta delle oscillazioni significative tra la stagione fredda e quella calda. I valori di diversità di Shannon (H’), numero di specie (S) e densità degli individui (N), sono elevati se paragonati ad altri ambienti iperalini. L’andamento spazio-temporale della fauna bentonica sembrerebbe maggiormente condizionato dalla stagionalità dei parametri abiotici piuttosto che dall’arricchimento organico dei sedimenti o altre forme d’inquinamento. The transitional waters environments are complex systems considering the high variability on morphology and abiotic parameters associated to several factors such as: wind forcing, sunlight, tide or freshwater flow. Usually, on these environments the biodiversity is low, due to few species are successfully adapted to survive to high physiological stress with alteration of metabolic activity. The Mistras’s Lagoon is renowned for natural value, protected by national and international convention considering the low anthropogenic pressure and the high biodiversity richness. The lacks of knowledge of ecological Mistras’s lagoon status suggest carrying out a monitoring survey on this area. The aim of this study is to detect the spatial-temporal distribution of macrozoobenthos assemblages, and the seasonal changes of physical–chemical parameters and the sediment composition. Three study areas have been selected considering: the morphological factures, main primary producers distribution (C. nodosa, Z. noltii e Gracilaria n.c.) and the confinement gradients. The seasonal variability of physical–chemical parameters is high from the cold season (temp.: 9.32 °C ; sal.: 22.09 psu; oss.: 14,02 mg/l e 149.70 %) to the worm season (temp.: 32.60 °C ; sal.: 70.99 psu; oss.: 3.40 mg/l; 57 %), which hold over autumn. A salinity gradient can be observed form the more confined and hyperaline area (± 70 psu) at the opening of the lagoon (± 50 psu). The organic matter values are low (< 12% OM) and are following the decreasing gradient from the more confined and no-vegetated areas to the vegetated and close to the opening lagoon areas. The oxygen never reaches anoxia or hypoxia condition for long periods and oxygen saturation (< 150 %) is detected only during the spring season. The benthic species are high tolerance and the macrozoobenthos assemblages are strongly influenced by the seasonal variability. The Shannon diversity (H’), the number of species (S) and the abundance (N) values are high compared to other hyperaline environment. Finally, the spatio-temporal distribution of macrozoobenthos assemblages are mainly affected by seasonal changes of physical-chemical parameters instead of organic matter enrichment of sediments or other pollution sources. Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione delle risorse biologiche

The potential effects on macrozoobenthos of 19.500 m3 harbour sediment was investigated during and after the dumping operations in an open-sea area off Senigallia (Northern Adriatic Sea). The macrozoobenthic assemblage did not appear particularly stressed by the sediment disposal, as confirmed by the similarity between dumping sites and control ones.

The predominant influence of physico-chemical conditions on community structure in terms of abundance, species richness and diversity of macroinvertebrate assemblages in headwater streams is well documented in literature, but its implications on body size distribution has been not yet considered. Organism size is one of the key determinants of community structure, and how biomass is partitioned among the biota may determine the efficiency of relevant ecological processes. Understanding how the distribution of biomass is linked to abiotic conditions we could predict the effects of environmental changes on aquatic ecosystem processes, particularly in the case of a community with a relative poor composition and with simplified food web structure, like it is present in alpine freshwater systems. For these reasons, we compared the taxonomic structure and individual size distribution of macroinvertebrate assemblages of three Alpine streams presented similar geomorphology, water chemistry, and food chain structure, but different water thermal regimes, mainly influenced by different types of water source. Therefore, temperature was the only significant independent factor that influenced each scenario, and the relation of this variable to biological responses could be measured directly. Our results show that hydromorfological parameters, physico-chemical characteristics and biotic factors explain much of the variability of macroinvertebrate taxonomical structural attributes, but they do not influence body size where the low temperatures have been detected as the main limiting factor. Temperature acts as a key-driver controlling taxonomical structure and invertebrate body size distribution. In agreement with previous findings, higher values of abundance and species richness correspond to warmer temperatures, as well as shifts of biomass distribution towards smaller size classes. Observed patterns underline the relevance of possible implications of global warming on the robustness and functioning (e.g. increase of productivity, functional shift in the food-webs) of high-altitude and high-latitude sensitive ecosystems, such as Alpine headwater streams.

Three areas in the Mistras Lagoon (Sardinia, western Mediterranean) showed differences in the spatial and temporal distribution of macrobenthic assemblages both in terms of abundances and functional groups. This is probably due to differences among areas in the degree of confinement and substrate type.

Le Saline di Tarquinia sono un ambiente umido seminaturale e iperalino, di circa 190 ettari di estensione, situato sulle coste del Mar Tirreno, a Nord del Lazio. Sono separate dal mare da un sottile cordone dunale e sono collegate ad esso attraverso due canali: la “Foce di Ponente” da cui entra l’acqua marina e la “Foce di Levante” da cui l’acqua usciva. Per il loro valore naturalistico ed ecologico, quest’area è Riserva Naturale dal 1980; è stata poi riconosciuta come Sito di Importanza Comunitaria (SIC, Direttiva Habitat 92/43/CEE) e Zona a Protezione Speciale (ZPS, Direttiva Uccelli 79/409/CEE) con lo scopo di conservarne e proteggerne la biodiversità. Nel luglio 1997 l’impianto per la produzione del sale è stato chiuso. A causa della fine delle attività di estrazione del sale e di un evento alluvionale che inondò tutti i bacini nel dicembre 2004, le infrastrutture caddero in rovina con gravi conseguenze ecologiche sull’ambiente acquatico: aumento del tasso di sedimentazione di sostanza organica ed inorganica seguito da eventi di eutrofizzazione. Dal 2003 al 2006 le Saline di Tarquinia sono state interessate da un progetto Life Natura, che aveva come obiettivo principale il recupero ambientale dell’habitat laguna costiera. Diversi interventi di manutenzione straordinaria sono stati realizzati per ristabilire un corretto idrodinamismo e rimuovere il sedimento in eccesso dal fondo delle vasche attraverso opere di dragaggio, permettendo così una miglior circolazione delle acque. Al fine di valutare l’efficacia delle azioni del progetto Life Natura, negli ultimi anni sono stati effettuati i monitoraggi dei principali habitat presenti nella Riserva. In particolare per descrivere le condizioni del comparto acquatico è stato realizzato un monitoraggio chimico-fisico e biologico tra cui quello delle comunità macrozoobenthonica e planctonica. In tale contesto si inserisce il presente lavoro. La comunità macrozoobenthonica nel 2006/2007, dopo gli interventi del progetto Life, è risultata essere composta da 26 taxa; si tratta di specie opportuniste, marine o tipiche di ambienti salmastri. I risultati ottenuti, confermati dalle analisi statistiche, evidenziano fluttuazioni stagionali nella struttura e biomassa della comunità; variazioni spaziali tra le stazioni di monitoraggio, sono state osservate lungo un gradiente di salinità e confinamento: diversità, ricchezza specifica e biomassa presentano valori massimi nei bacini Nord, a minor salinità e confinamento, rispetto ai bacini Sud caratterizzati da salinità più alte (iperalini) e maggior grado di confinamento. Il monitoraggio della comunità macrozoobenthonica condotto a partire dal 1997 ha permesso di verificare gli effetti di eventi di disturbo naturale e antropico su questo ambiente umido seminaturale. Le analisi multivariate condotte nel presente lavoro, mostrano differenze significative nella struttura della comunità bentonica tra i campionamenti effettuati negli anni 1997-2007, con una chiara perdita di diversità in relazione alla chiusura dell’impianto e all’evento alluvionale (1997-2005), mentre un recupero è stato osservato nel 2006/2007 dopo gli interventi del progetto Life. Lo studio mostra che gli interventi realizzati hanno determinato un miglioramento delle condizioni ambientali dei bacini, in particolar modo quelli più prossimi al canale di accesso dell’acqua marina (zona Nord), dove in un censimento del 2006 si è anche registrato un incremento della diversità dell’avifauna, confermando l’efficacia della comunità bentonica come strumento per il monitoraggio degli ecosistemi acquatici lagunari. Ulteriori indagini da effettuarsi nei prossimi anni potranno verificare se i cambiamenti osservati sono di natura effimera o rispecchiano un duraturo miglioramento delle condizioni ambientali dei bacini. Questo lavoro comprende anche lo studio delle variazioni spaziali e temporali della biomassa fitoplanctonica e zooplanctonica al fine di effettuare una prima stima della biomassa disponibile come risorsa trofica, ma anche per contribuire alla conoscenza di un ambiente mediterraneo,iperalino, seminaturale e raccogliere dati utili alla conservazione e gestione dell’ambiente e delle sue risorse biologiche. I risultati mostrano che la biomassa fitoplanctonica aumenta lungo il gradiente di salinità e confinamento con bassi valori nell’area Nord (salinità più basse e minor confinamento) e valori più alti nell’area Sud (salinità più alte e maggior grado di confinamento), mentre la biomassa zooplanctonica così come quella macrozoobentonica, diminuisce da Nord a Sud. Dal punto di vista temporale la biomassa fitoplanctonica presenta dei bloom autunnali e invernali evidenti nelle stazioni sud, dove le fluttuazioni mensili sono risultate più marcate rispetto alle stazioni Nord. Tutte le stazioni mostrano invece valori minimi nei mesi primaverili. Per la biomassa zooplanctonica non ci sono evidenti fluttuazioni stagionali; nelle stazioni Nord l’andamento nel tempo è risultato simile a quello della biomassa fitoplanctonica, ma con variazioni mensili più pronunciate. Tarquinia Salterns are a seminatural and hypersaline humid environment of about 190 ha, situated in central coast of Tyrrhenian Sea (north Lazio, Italy). They are separated from the sea by a thin line of dunes and connected to it through two channels: “Foce di Ponente”, marine water inlet channel and “Foce di Levante”, marine water output channel. Because of its naturalistic and ecological value, this area is protected by a State Reserve from 1980; then, was recognized as Site of Community Importance (SCI, Habitat Directive 92/43/CEE) and Special Protection Area (SPA,Bird Directive 79/409/CEE) with the aim of biodiversity conservation and protection. Salt extraction ended in july 1997. Due to the ending of salt-mining activities and to a flood which overflowed all basins (December, 2004), hydrological infrastructures fall into ruin producing organic and inorganic matter sedimentation followed by eutrophication events. From 2003 to 2006 Tarquinia Salterns was interested by a three years project (Life Nature Project) aimed to environmental recovery of coastal lagoon habitat. Many measures were planned to recover hydrodinamism and to remove organic matter built-up (dredging) allowing a better water exchange. Also a monitoring plan of the main habitats of the Reserve was carried out to assess the ecological conditions of this area relating to engineering restoration measures (Life project activities).So a physical-chemical and biological water monitoring was carried out with special interest on macrozoobenthic and planktonic communities, a good indicator of ecological water conditions. After Life project activities (2006/2007), macrozoobenthic community was constituted by 26 taxa,mainly marine, opportunistic or typical brackish water species. The results, confirmed by statistical analysis, indicated that there are seasonal variations in community structure and biomass and that there are spatial variations among the sampling stations, along a confinement and salinity gradient:diversity, species richness and biomass are higher in basins with lower salinity values (North basins) than in hypersaline and more confinated basins (South basins). Macrobenthic community monitoring conducted since 1997 has allowed to verify the effects of man-induced and natural disturbance events on the humid seminatural environment. Multivariate analysis indicates a significant difference between benthic community structure and composition from 1997 to 2007, with a clear decrease of diversity in relation to saltpan's ending activities and to the flood (1997-2005), while a recovery of benthos assemblages was observed in 2006-07 after restoration activities realized through Life Nature Project. The extraordinary maintenance activities produced positive effects on the lagoon ecosystem with ecological recovery of North basins also proved by the avifauna biodiversity increase observed in 2006 census. In the next years biological monitoring will continue to check if the benthic community changes are ephemerals or linked to a real improvement of environmental water conditions. A study of phytoplanktonic and zooplanktonic communities biomass was conducted to estimate the total biomass available as trophic resource, to improve Mediterranean hypersaline - seminatural habitat knowledge and to collect data on biological resources useful to plan conservation and management activities. The results show that phytoplankton biomass increase along a salinity and confinement gradient,with low values in the North area (lower salinity and confinement) and high values in the South area (higher salinity and confinement) while zooplankton biomass, as macrozoobenthic biomass,decrease from North to South area. About seasonal variations of phytoplankton biomass, maximum values were observed in autumn and winter, above all in South basins where monthly fluctuations were more evident. All the sampling stations show minimum values in spring. Zooplanktonic biomass doesn’t show evident seasonal fluctuations; in the North area the trend is similar to phytoplankton. Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione delle risorse biologiche

Nonostante la centralità dello studio dell’assetto delle comunità nella valutazione della qualità degli ecosistemi marini costieri, sancita dalla Direttiva Quadro sulle acque [Water Framework Directive (2000/60/EC)], gli strumenti di valutazione della stessa sono al momento molto carenti. E’ necessario dotarsi di strumenti di valutazione dello stato ecologico che siano di uso generale, che riassumano tutta la complessità delle comunità e che però siano utilizzabili dall’amministratore nello spirito della WFD. La conservazione e la gestione delle risorse degli ecosistemi marino-costieri necessitano una conoscenza approfondita della struttura e dei processi ecologici considerando le diverse scale spaziali alle quali tali processi si estrinsecano. La valutazione della qualità ecologica dei sistemi marino-costieri può essere raggiunta più efficacemente attraverso lo studio dell’ambiente sedimentario in particolare della fauna macrozoobentonica, in ragione del fatto che questo comparto è l’ultimo ricevitore degli inquinanti provenienti dalla colonna d’acqua; impatti significativi causano modificazione nell’assetto, dell’abbondanza e della biomassa dei popolamenti, che, in genere, decrescono all’aumentare dello stesso (Pearson and Rosenberg, 1978). Con il presente lavoro si intende applicare allo studio delle comunità macrozoobentoniche strumenti in grado di riassumere le proprietà del sistema in modo da evidenziarne le caratteristiche emergenti. La problematica principale risulta essere quella di definire strutture di riferimento alle quali confrontare situazioni di evidente perturbazione. Tali perturbazioni devono poi essere categorizzate in modo tale da costituire una scala di qualità sensu WFD. In questa sede si propone di definire una comunità di riferimento per ciò che attiene il macrozoobenthos di fondo mobile delle coste italiane, associando ai dati faunistici i dati fisici disponibili (profondità e granulometria del sedimento). La formalizzazione di tale comunità viene effettuata attraverso l’utilizzo di una rete neuronale (SOM) che ci permette di descrivere il continuum proprio di tale comunità di riferimento e di misurare la distanza di una nuova osservazione da classificare dalla comunità di riferimento utilizzando una metrica adeguata. Although the marine community plays a central role on the assessment of the water quality as the European Water Framework Directive (2000/60/EC) says, the tools to evaluate its status are by now very poor. To evaluate the ecological status of the inshore marine environment it is necessary to arrange tools which should be generally usable and that could summarize the great complexity of the community structure and that could be useful for the decision makers. The conservation and management of the inshore ecological resources need a deep knowledge of the ecological structure and processes taking into account the different spatial scales at which those processes expresses. The evaluations of the ecological quality of the marine inshore systems could be achieved by the study of the sedimentary environment and in particular of the macrozoobenthic fauna. This because this is the final compartment that receives all the pollutants from the water column and because significant impacts could cause modification on the abundance and biomass properties of the system, that decrease as the impacts rises (Pearson and Rosenberg, 1978). With the present work we applied to the macrozoobenthic community studies tools that can summarize the main properties of the system in order to highlight the main structure. The focal task is to define reference structures to which compare perturbed observations. Those perturbed observations should be then categorized into a quality scale sensu WFD. In this thesis we defined a reference community for the soft bottom macrozoobenthic community of the Italian coasts taking into partnership the data from the fauna and the physic-chemicals ones (depth, granulometry of the sediment). The formalization of such community was performed by the use of a Self Organizing Map (SOM) a neural network that allow us to describe the continuum of the reference community and to measure the distance between that and a new observation to be classified. Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione delle risorse biologiche

Vengono analizzati ed elaborati dati relativi a campionamenti di benthos animale effettuati nel 1930 nei canali della laguna di Venezia

The Salento Lagoons site, a long-term ecological research site since 2014, comprises two transitional water ecosystems located on the southern coast of Apulia, Acquatina and Alimini, for which ecological data are available starting from 80s. Acquatina is a semi-artificial and oligotrophic basin with a surface area of 0.45 km2 and an average depth of 1.2 m. Alimini is a brackish and mesotrophic lagoon, located almost parallel to the Adriatic coastline, which covers a surface area of 1.37 km2 and has an average depth of 1.5 m. Both ecosystems are relatively pristine and of particular naturalistic interest, included in Sites of Community Importance of the "Natura 2000 Network" (IT9150003: "Acquatina Frigole; IT:9150011: "Laghi Alimini"). They also have a socio-economic role for the productive aspects related to fishing and tourist activities. Since 1985, the Acquatina basin has been managed by the Department of Biological and Environmental Sciences and Technologies (DISTEBA) of the University of Salento and is the focus of several scientific studies. The Alimini lake is subject of study by the Department of Biological and Environmental Sciences and Tecnologies of the University of Salento from more than 20 years and since 2008 it is also subject of monitoring activities, according to the requirements of the 2000/60/EC Water Framework Directive, by the Apulia Agency for Environmental Safety (ARPA-Puglia). The main research activities are focused on the study of ecology of phytoplankton, zooplankton, macrozoobenthos and fish fauna, with particular interest in composition and structure, functional traits, trophic interactions and invasive species.

The Salento Lagoons site, a long-term ecological research site since 2014, comprises two transitional water ecosystems located on the southern coast of Apulia, Acquatina and Alimini, for which ecological data are available starting from 80s. Acquatina is a semi-artificial and oligotrophic basin with a surface area of 0.45 km2 and an average depth of 1.2 m. Alimini is a brackish and mesotrophic lagoon, located almost parallel to the Adriatic coastline, which covers a surface area of 1.37 km2 and has an average depth of 1.5 m. Both ecosystems are relatively pristine and of particular naturalistic interest, included in Sites of Community Importance of the "Natura 2000 Network" (IT9150003: "Acquatina Frigole; IT:9150011: "Laghi Alimini"). They also have a socio-economic role for the productive aspects related to fishing and tourist activities. Since 1985, the Acquatina basin has been managed by the Department of Biological and Environmental Sciences and Technologies (DISTEBA) of the University of Salento and is the focus of several scientific studies. The Alimini lake is subject of study by the Department of Biological and Environmental Sciences and Tecnologies of the University of Salento from more than 20 years and since 2008 it is also subject of monitoring activities, according to the requirements of the 2000/60/EC Water Framework Directive, by the Apulia Agency for Environmental Safety (ARPA-Puglia). The main research activities are focused on the study of ecology of phytoplankton, zooplankton, macrozoobenthos and fish fauna, with particular interest in composition and structure, functional traits, trophic interactions and invasive species.