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La distribuzione verticale della respirazione del microplancton, determinata quantificando l'attività del sistema di trasporto degli elettroni (ETS), è stata studiata nell'epi-, meso- e batipelago del Mar Tirreno (Mar Mediterraneo). I dati ETS determinati nell'epipelago sono stati calibrati con delle misure al buio di utilizzazione comunitaria dell'ossigeno in vitro [OUR (l O2 h-1 dm-3)=0,661 x ETS - 0,023] ottenute dai medesimi campioni d'acqua. Usando questa relazione per i dati ETS registrati nell'epipelago (0

The aim of the study was to elucidate the microbial processes related to C and P biogeochemical cycles which occur at the surface layer (5-100 m) of the Ionian Sea during late autumn period. Two successive steps, concerning respectively the enzymatic hydrolysis of proteins, polysaccharides and organic phosphates and the incorporation of the released monomers into new microbial biomass were investigated, together with the abundance and biomass of total bacterioplankton and picophytoplankton and measurement of chlorophyll-a content as an index of phytoplankton biomass. Three main hydrological areas (Central Eastern -ICOr, Central- IC and Central-Western-Sicily Channel -ICOc-CS) with distinctive characteristics were identified by the analysis of 6 microbiological variables. ICOc-CS area was characterised by the highest values of microbial activity (production and decomposition) and consumption of inorganic phosphorus (Pi). IC area showed high potential mineralisation rates of organic phosphates and glycosides, while low total bacterioplankton and picophytoplankton abundances were found. In IC and ICOr areas, the high values of potentially mineralised Pi: consumed Pi ratio (59 and 250 respectively) provide the supply of Pi for further productive processes.

Durante l'ultimo secolo la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera è aumentata dai livelli pre-industriali agli attuali di circa il 25%. Il risultante rinforzo dell'effetto serra è stato parzialmente tamponato dai vari sistemi terrestri ed in particolare un ruolo chiave lo hanno avuto gli oceani. In questo studio viene riportato un andamento decennale del sequestro di anidride carbonica nel Mar Ionio durante l'evoluzione dell'evento climatico "Transiente". Le giovani e più ossigenate acque fuoriuscite dall'Egeo, hanno convogliato il proprio carico organico preformato nello Ionio, consentendo al biota marino profondo di incrementare in pochi anni l'efficienza di sequestro della CO2 di circa quattro volte. Gli elevati tassi di remineralizzazione registrati hanno riportato in pochi anni il tenore di O2 ai livelli delle acque di origine adriatica residenti nella situazione pre-Transiente, con probabili implicazioni future di un avvento di anossia.

I processi microbici coinvolti nei cicli biogeochimici sono stati investigati nel Mediterraneo come strumento di valutazione per i cambiamenti climatici globali. Il Mediterraneo è risultato un ecosistema particolarmente sensibile alla variabilità climatica ed instabile nei suoi equilibri trofici. Negli strati profondi, è stato enfatizzato il contributo microbico al metabolismo eterotrofico in relazione alle dinamiche circolatorie e alla disponibilità di sostanza organica da degradare. Negli strati fotici, è stata osservata un'alternanza stagionale tra metabolismo autotrofico ed eterotrofico. Tale evidenza suggerisce che fasi climatiche di raffreddamento e di riscaldamento, stimolando in maniera contraria e opposta la comunità microbica, potrebbero portare il Mediterraneo ad agire rispettivamente come sink o source di CO2.

I processi microbici coinvolti nei cicli biogeochimici sono stati investigati nel Mediterraneo come strumento di valutazione per i cambiamenti climatici globali. Il Mediterraneo è risultato un ecosistema particolarmente sensibile alla variabilità climatica ed instabile nei suoi equilibri trofici. Negli strati profondi, è stato enfatizzato il contributo microbico al metabolismo eterotrofico in relazione alle dinamiche circolatorie e alla disponibilità di sostanza organica da degradare. Negli strati fotici, è stata osservata un'alternanza stagionale tra metabolismo autotrofico ed eterotrofico. Tale evidenza suggerisce che fasi climatiche di raffreddamento e di riscaldamento, stimolando in maniera contraria e opposta la comunità microbica, potrebbero portare il Mediterraneo ad agire rispettivamente come sink o source di CO2.

Le aree di transizione sono ambienti estremamente complessi e diversificati, la cui connotazione, oltre che dalla posizione intermedia fra il dominio marino e quello continentale, è definita da una elevata variabilità spaziale e/o temporale delle caratteristiche mesologiche, sedimentarie, trofiche ed ecologiche. Inoltre, la dinamicità dei processi trofici e della funzionalità del comparto primario, determinano, già nel breve-medio periodo, evidenti modificazioni nella composizione e struttura dei popolamenti planctonici e bentonici. L'insieme di queste caratteristiche fa sì che le Aree di Transizione siamo ambienti privilegiati per lo studio dei processi ambientali, in funzione della valenza diagnostica del monitoraggio integrato delle dinamiche evolutive di questi sistemi Sin dagli anni 70 il nostro gruppo di ricerca conduce, in varie aree di transizione della Sicilia, indagini a carattere ecosistemico, mirate alla definizione delle caratteristiche chimico-fisiche delle acque e dei sedimenti (serie temporali di T°C, salinità, ossigeno, tessitura dei sedimenti, ecc.), alla valutazione dello stato trofico (incidenza di Clorofilla, Carbonio organico ed inorganico, Produzione Primaria, Sali nutritivi, ecc.), nonché all'evoluzione spazio-temporale dei popolamenti microplanctonici, fitoplanctonici e bentonici. Il nostro interesse scientifico per gli ambienti di transizione, si è concretizzato nel corso dell'ultimo trentennio, in una serie di progetti interdisciplinari (Progetto Finalizzato Beni Culturali CNR, VECTOR, LOICZ-LaguNet: Italian Lagoon Observational Network, EU-Strategy: Harmful Algal Blooms Monitoring, ARPA- Monitoraggio dei corpi idrici superficiali della Regione Sicilia, ecc.), oltre che in una costante attività di interazione e collaborazione con le Amministrazioni Locali. Nel corso della pluriennale attività scientifica sono state affrontate diverse tematiche di ricerca, quali: Studio dei processi trofici, Effetti dell'inquinamento da idrocarburi sulle comunità bentoniche, Analisi dei fattori di alterazione ambientale, Fattori di stress e crisi distrofiche, Studio dei fenomeni HABs, Particellato sospeso e ruolo della CO2 , ecc.. Nell'ultimo decennio il nostro interesse scientifico è stato rivolto all'analisi comparata dei dati recenti con le serie storiche già acquisite, utilizzando il monitoraggio come chiave di lettura delle dinamiche evolutive dei sistemi di transizione, in funzione di una maggiore capacità di analisi e di interpretazione dei processi globali. Nei progetti attualmente in corso l'approccio ecosistemico di indagine è stato ulteriormente potenziato attraverso una maggiore integrazione con competenze scientifiche di altre sedi IAMC, da cui sono scaturite ipotesi percorribili per una futura programmazione scientifica integrata, finalizzata alla ricerca ed interpretazione di nuovi indici di valutazione ambientale, specifici per questi peculiari ambienti.

Two proxies of microbial respiration (ETS) and biomass (ATP) were measured at the surface in early autumn 2001 from 51o to 74oS along 175o E across the Antarctic Polar Front (APF). An increasing of ETS activity and a concomitant decreasing of ATP was detected within the APF. This last has revealed itself a site of oxidation of organic matter and consequently a potential oceanic CO2 source.

First estimations of microbial biomass and activities in the water column of the Tyrrhenian basin in association with the main Mediterranean water masses, are reported. Exponential decrease with depth of biomass and activities was registered assessing the predominant weight of export production in the basin and the scarce advection of preformed organic matter within the water masses. Important seasonal changing patterns occurred for respiration and primary production more than for biomass. The evaluation of the carbon budget by microbial community showed PP/R ratios close to 1 in July, and a clear productive metabolism in December.

An ecological study on distribution of Antarctic bacterial communities was determined by 16S-based phylogenetic analyses of clone libraries derived from RNA and DNA extracted from two different marine areas and compared between each other. Superficial seawater samples were collected from four stations in Ross Sea, three of them located in Rod Bay and one in Evans Cove; for each station two clone libraries (16S rDNA and 16S rRNA) were prepared and evident divergences between DNA and RNA libraries of each site were obtained. Of all phylotypes 93.6% were found in RNA libraries; in contrast, only 31 phylotypes (70.5%) were retrieved from total microbial community (DNA libraries). DNA and RNA sequences related to gamma-Proteobacteria and Bacteroidetes groups, typical for Antarctic sea-ice bacterial communities, were detected in analysed sites. 16S rDNA and rRNA libraries derived from the two different areas were enriched by picophytoplanktonic 16S sequences of plastid and mitochondrion origins, reflecting that the algal blooms occurred during sampling (Antarctic summer 2003). The finding in Rod Bay libraries of high percentage of DNA clones apparently affiliated with beta-Proteobacteria typical for activated sludges and well water could be explained by the presence of a sewage depuration system at this site. Obtained results clearly demonstrate that combination of 16S rDNA and 16S rRNA gene sequencing is preferred approach to have a more reliable vision on the composition of microbial communities.