L’Unità ha una lunga tradizione di ricerca sulla sistematica e sull’ecologia di alcuni gruppi di invertebrati e vertebrati, sul ruolo dei fattori climatici ed ambientali nel determinare la distribuzione e la struttura delle comunità e sull’uso degli organismi e delle comunità biotiche nel rilevamento degli impatti determinati dalle attività antropiche. Le attività di ricerca sono finalizzate sia al monitoraggio delle risorse naturali, sia alla gestione degli ecosistemi nelle aree protette ed in quelle deglaciate dell’Antartide continentale, sia, infine, all’individuazione di sistemi di rilevamento degli effetti biologici degli inquinanti e della qualità ambientale.
Tra i principali temi di ricerca:
- Monitoraggio delle deposizioni di contaminanti nelle aree urbane, mediante biosensori (piante superiori, muschi e licheni, invertebrati del suolo), campionatori passivi e moss-bags.
- Valutazione del ruolo del verde urbano nella mitigazione dell’inquinamento atmosferico.
- Studi sulle comunità animali negli ecosistemi urbani, allo scopo di individuare eventuali bioindicatori e valutare il trasferimento dei contaminanti nelle catene trofiche.
- Ricerche sull’ecofisiologia degli organismi antartici, sulla struttura delle comunità, sul funzionamento degli ecosistemi terrestri e lacustri della Terra Vittoria (Antartide continentale) e sulle loro possibili risposte ai cambiamenti climatici ed ambientali.
- Ciclo biogeochimico degli elementi in tracce nelle aree minerarie o con anomalie geochimiche, trasferimento dei metalli potenzialmente tossici nelle reti trofiche ed individuazione di specie vegetali per interventi di bioremediation.
- Studi di sistematica, morfologia, filogenesi e biogeografia di Molluschi, Anellidi ed altri gruppi di invertebrati e vertebrati.
- Pattern di biodiversità ed ecologia della pedofauna, con particolare riferimento alle comunità di Molluschi e di Anellidi.
- Checklist delle faune a Molluschi non-marini ed Anellidi terricoli e registro delle specie aliene a livello continentale (EU Project Fauna Europaea) e nazionale (Fauna d’Italia).
- Ricerche sulla presenza in Toscana di taxa di particolare interesse (ecologico, biogeografico e/o conservazionistico), ai fini della valorizzazione e della tutela degli habitat e della biodiversità.
- Evoluzione storica del metodo e delle conoscenze zoologiche; percezione storica della biodiversità,
- Tutela e valorizzazione del patrimonio museale naturalistico e divulgazione scientifica.
Le ricerche sulle comunità biotiche e sul biomonitoraggio e destino ambientale dei contaminanti negli ecosistemi urbani (progetti PRIN ed europeo FP7 (http://www.mossclone.eu) sono svolte in collaborazione con ricercatori dell’Università di Napoli Federico II; Università di Trieste, Università di Salerno, Università del Sannio; Universidade de Santiago de Compostela (USC) Spagna, Universidade de la Coruña (UDC) Spagna, University of Freiburg (Germania), Freie Universität of Berlin (Germania); Centre National de la Recherche Scientifique (Tolosa, Francia), Queen’s University (Belfast, Irlanda), University of Reading (UK).
Le ricerche sugli ecosistemi dell’Antartide proseguono con continuità da oltre due decenni. Nel corso degli anni, sono state avviate collaborazioni con colleghi di numerose università straniere (es.: Colorado State University, USA; University of Waikato e University of Canterbury, Nuova Zelanda; Australian National University, Canberra, Australia; Bristish Antarctic Survey, Cambridge, UK; Taras Shevchenko National University of Kyiv, Ucraina).
Gli studi sul ciclo biogeochimico dei metalli e sul ruolo dei vegetali nei processi di phytoremediation vengono condotti soprattutto nella vasta area mineraria dismessa del Rio Tinto (Spagna), in collaborazione con ricercatori spagnoli dell’Università di Siviglia, del Dipartimento di Geochimica Ambientale del CSIC di Granada e del Dipartimento di Biotecnologia delle Piante dell’IRNAS-CSIC di Siviglia.
Gli studi sulla biogeografia dei Molluschi terrestri e d’acqua dolce includono un progetto di monitoraggio della malacofauna non-marina delle isole toscane svolto a partire dal 2010 tramite una convenzione tra Università di Siena e Parco Nazionale dell’Arcipelago Toscano.
I progetti di monitoraggio delle specie animali di interesse conservazionistico e gli studi sulla faunistica e la biogeografia di invertebrati e vertebrati della Toscana meridionale sono principalmente svolti nell’ambito di convenzioni con pubbliche amministrazioni (Amministrazione Provinciale di Siena, settore Aree Protette) e associazioni ambientaliste (WWF Oasi, WWF Ricerche e Progetti)
Le ricerche sulla filogenesi degli Anellidi avvengono nell’ambito di una pluriennale collaborazione con l’Università di Goteborg. Il progetto Fauna Europaea (2000-2013) è gestito da una rete di specialisti organizzati come Society for the Management of Electronic Biodiversity Data (SMEBD) e coordinati dall’Università di Amsterdam.
Sono ancora in corso di elaborazione e di pubblicazione i risultati sia del progetto PRIN “2007”: “Emissione, trasporto, deposizione e monitoraggio di contaminanti da traffico veicolare. Effetti sulla biodiversità ed il funzionamento di leccete mediterranee”, sia del progetto finanziato dal Ministerio de Educacion y Ciencia (Spagna) (CGL2006-1481/BOS) sul recupero ambientale dell’area mineraria dismessa del Rio Tinto.
Progetti in corso di realizzazione:
PNRA (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide) Prog. 2009/A1.03: “Evoluzione e Biodiversità nelle regioni polari e cambiamenti climatici” (coordinatore nazionale R. Bargagli).
Mossclone Monitoring Air Quality Using Moss (http://www.usc.es/biogrup/) Progetto Europeo FP7 dal titolo “Creating and testing a method for controlling the air quality based on a new biotechnological tool. Use of a devitalized moss clone as passive contaminant sensor”; consorzio di ricerca europeo tra università, centri di ricerca, piccole e medie aziende.
Il Laboratorio di Ecologia Applicata è dotato delle attrezzature per le attività di campagna (prelievo campioni e monitoraggio principali inquinanti gassosi) e di laboratorio (ricerche di sistematica degli Anellidi gruppi della pedofauna; analisi fisico-chimiche dei suoli, dei sedimenti e delle acque; studio della composizione elementare e dei contaminanti nelle matrici ambientali mediante spettrofotometri di assorbimento atomico, spettrometro di emissione al plasma e gas-cromatografi).
Il Laboratorio di Faunistica e Malacologia è utilizzato per una serie di attività connesse all’identificazione, alla preparazione e allo stoccaggio di materiale zoologico, sia in liquido che a secco. Al suo interno, reperti appartenenti a diversi gruppi (in particolare molluschi, pesci, anfibi e rettili) vengono analizzati e determinati a livello specifico, con l’ausilio di una collezione di riferimento costituita da esemplari in alcool conservati in appositi armadi.
- CARUSO T., GARLASCHELLI D., BARGAGLI R., CONVEY P. (2010) – Testing metabolic scaling theory using intraspecific allometries in Antarctic microarthropods. Oikos,119:935-945.
- MONACI F., LEIDI E., MINGORANCE M.D., VALDES B., ROSSINI OLIVA S., BARGAGLI R. (2011) – Selective uptake of major and trace elements in Erica andevalensis, an endemic species to extreme habitats in the Iberian Pyrite Belt. Journal of Environmental Science 23: 444-452.
- ADAMO P., GIORDANO S., SFORZA A., BARGAGLI R. (2011) – Implementation of airborne trace element monitoring with devitalized transplants of Hypnum cupressiforme Dedw.: Assessment of temporal trends and element contribution by vehicular traffic in Naples city. Environmental Pollution 159: 1620-1628.
- CARUSO T., TROKHYMETS V., BARGAGLI R., CONVEY P. (2013) – Biotic interactions as a structuring force in soil communities: evidences from the micro-arthropods of an Antarctic moss model system. Oecologia 172:495-503.
- ROTA E., CARUSO T., MONACI F., BALDANTONI D., DE NICOLA F., IOVIENO P., BARGAGLI R. (2013) – Effects of soil pollutants, biogeochemistry and microbiology on the distribution of enchytraeid communities in urban and suburban holm oak stands. Environmental Pollution 179:268-276.
- ROTA E. (2013) – How many lookalikes has Marionina argentea (Michaelsen, 1889) (Annelida: Clitellata: Enchytraeidae)? Three new species described from morphological evidence. Zoologischer Anzeiger 252:123-137.
- FONTAINE B., VAN ACHTERBERG K., et al. (2012) – New species in the Old World: Europe as a frontier in biodiversity exploration, a test bed for 21st century taxonomy. PloS One 7:1–7.
- FIORENTINO V., MANGANELLI G., GIUSTI F., TIEDEMANN R., KETMAIER V. (2013) – A question of time: the land snail Murella muralis (Gastropoda: Helicidae) reveals constraints on past ecological speciation. Molecular Ecology 22: 170– 186.
- COLONESE A.C., ZANCHETTA G., FALLICK A.E., MARTINI F., MANGANELLI G., DRYSDALE R.N. (2010) Stable isotope composition of Helix ligata (Müller, 1774) from Late Pleistocene-Holocene archaeological record from Grotta della Serratura (Southern Italy): palaeoclimatic implications. Global and Planetary Change 71: 249 – 257.
- PIAZZINI S., LORI E., FAVILLI L., CIANFANELLI S., VANNI S., MANGANELLI G. (2010) A tropical fish community in thermal waters of southern Tuscany. Biological Invasions 12: 2959 – 2965.
- Folco Giusti
- Leonardo Favilli
- Federica Fantozzi (dottoranda)
- Emilia Rota (collaboratore di ricerca)
- Francesca Borghini (collaboratore di ricerca)
- Andrea Benocci (collaboratore di ricerca)
- Sandro Piazzini (collaboratore di ricerca)
