1 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE ANNO ACCADEMICO.

Presentazione sul tema: "1 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE ANNO ACCADEMICO."— Transcript della presentazione:

1 1 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE ANNO ACCADEMICO 2012-2013 GEOSCIENZE LEZIONE 11 * - GLI AMBIENTI DELLA VITA - ORGANISMI MARINI * Icone, grafici e foto provengono da varie fonti. Si ringraziano i relativi Autori ed Editori.

2 2 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE ANNO ACCADEMICO 2012-2013 GEOSCIENZE INTRODUZIONE PARTE PRIMA. TELLUS, LA TERRA E LO SPAZIO PARTE PRIMA. TELLUS, LA TERRA E LO SPAZIO PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA - GLI AMBIENTI DELLA VITA - ORGANISMI MARINI - PARTE TERZA. GEA, LA TERRA E IL SUO DIVENIRE - PARTE TERZA. GEA, LA TERRA E IL SUO DIVENIRE - ASPETTI DELLA TERRA FLUIDA - ASPETTI DELLA TERRA FLUIDA - ASPETTI DELLA TERRA SOLIDA - ASPETTI DELLA TERRA SOLIDA - PARTE QUARTA. ESERCITAZIONI DI LABORATORIO - PARTE QUARTA. ESERCITAZIONI DI LABORATORIO - PARTE QUINTA. ESCURSIONI SUL TERRENO - PARTE QUINTA. ESCURSIONI SUL TERRENO

3 3 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE Abbiamo già considerato il concetto di Biosfera e di Bioma e abbiamo così appreso che la materia vivente ha esercitato la facoltà di svilupparsi in ogni dove della superficie terrestre e anche nell’ambito del suo soprassuolo fin quasi al limite della troposfera e del sottosuolo abbracciando una parte piccola ma comunque significativa della litosfera. I luoghi della Terra sono alquanto variabili e anche molto diversi, eppure la Vita ha avuto modo nel corso del processo evolutivo lungo miliardi di anni, di occupare anche gli spazi più estremi e improbabili, adattandosi. Ne consegue che i processi vitali hanno avuto proprio nell’ambiente lo stimolo necessario per affinarsi ed evolvere. L’ambiente caratterizza la materia vivente che lo anima così come l’associazione dei viventi caratterizza a sua volta l’ambiente stesso, contribuendo alla sua trasformazione. E’ questa la filosofia di Gaia, superorganismo vivente. L’intensità luminosa nell’immagine satellitare elaborata è da porsi in relazione con la densità della popolazione umana e il suo stato di benessere materiale.

4 4 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE Per AMBIENTE in Ecologia s’intende un insieme spazio-temporale caratterizzato dalla presenza di organismi viventi e da tutti quei fattori chimico-fisici o influenze esterne che agiscono sul loro sviluppo e sulla qualità della vita. Normalmente vengono considerati i due aspetti specifici dell’ambiente : quello biologico (o vivente) e quello abiologico (o non vivente). Le variazioni nello spazio e nel tempo hanno dato origine al concetto dinamico di ambiente. Nello spazio si registra una continua variazione dall’Equatore ai Poli, così come dalle profondità oceaniche fino alla troposfera. Le variazioni nel tempo si verificano tanto in periodi contenuti o brevi (stagioni, maree, escursioni giornaliere, ecc.) quanto e soprattutto nelle ere geologiche e possono riguardare il clima, il contenuto in CO 2 o in O 2 nell’aria, la concentrazione dei sali nell’oceano, ecc.. La variazione di un fattore ambientale o meglio, la sua velocità di variazione si definisce gradiente ecologico. Il gradiente ecologico dà la misura del continuo evolversi degli esseri viventi nel tempo e nello spazio per adattarsi all’ambiente nel quale vivono. DINAMICA DELLA BIOSFERA

5 5 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE Ambiente in Geologia significa studio degli ambienti del passato (paleoambiente, paleoecologia, paleohabitat). La loro ricostruzione si basa sugli elementi oggettivamente a disposizione, osservabili in una roccia o in una successione di rocce. La ricostruzione degli ambienti del passato si effettua tenendo conto della FACIES* (= aspetto, faccia) termine usato per indicare aspetti speciali o tipici di un fenomeno fisico. Nelle rocce sedimentarie questa analisi facilita molto la comprensione delle condizioni in cui il processo sedimentario ha operato nel passato. Fossili di molluschi lamellibranchi Fossili di felce breccia Rocce sedimentarie. Da una semplice analisi macroscopica di facies possiamo dire che il campione 1 si è depositato in ambiente marino; il campione 2 in ambiente continentale umido; il campione 3 in ambiente continentale secco 1 2 3 * FACIES È TERMINE LATINO CHE INDICA L’INSIEME DELLE CARATTERISTICHE DI UNA ROCCIA DA CUI È POSSIBILE DEDURRE IL SUO AMBIENTE DI FORMAZIONE

6 6 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE Vengono così analizzate le caratteristiche petrografiche della roccia (litofacies) e l’associazione dei fossili che essa contiene (biofacies). Queste ricerche ci permettono di ricostruire le antiche linee di costa, le antiche aree marine o continentali (paleogeografia) e sono indispensabili perché dai loro risultati possiamo dedurre il reale valore stratigrafico dei fossili, distinguendo quelli che sono indipendenti da particolari condizioni ambientali e quindi si possono trovare ovunque (fossili ubiquisti) da quelli che sono strettamente legati all’ambiente in cui si sviluppano (fossili di facies). Il concetto di facies è applicabile anche alle rocce metamorfiche e ignee. In questo caso l’associazione dei minerali e la struttura della roccia c’informano sulla genesi della roccia, cioè sull’ambiente di formazione. Ambiente marino Ambiente di transizione Ambiente continentale In natura è possibile distinguere tre tipi principali di facies o di ambiente: continentale, marino, di transizione. Roccia ignea intrusiva Roccia ignea effusiva Roccia metamorfica

7 7 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE, segue La diversità ambientale ci pone il solito interrogativo: esiste una qualche possibilità di correlazione fra ambiente e materia vivente nel senso che l’uno caratterizza l’altra? La risposta non può che essere affermativa. Non essendo ancora stato raggiunto dagli ecologi un accordo sulla definizione dei vari tipi di ambiente e in particolare sui limiti tra l’uno e l’altro, proviamo a delineare un modello di classificazione degli ambienti naturali che si basi concretamente su fattori fisici oltre che biologici, e con il concorso di fattori chimici. Distinguiamo perciò ambienti di collocazione marina dagli ambienti di collocazione continentale. Vi sono poi ristrette fasce della superficie terrestre che, trovandosi al confine tra l’ambiente francamente marino e l’ambiente francamente continentale, risentono dell’influenza dell’uno e dell’altro e pertanto li definiremo ambienti di transizione. Ambiente marino Ambienti continentali Ambiente di transizione tra il continentale e il marino

8 8 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE, segue I MARI ricoprono oltre il 70% della superficie della Terra; conseguentemente, considerata la loro profondità, dispongono di volumi maggiori di quelli messi a disposizione dalle terre emerse. Per di più si è concordi nel ritenere che la vita abbia avuto origine all’interno dei mari e che solo successivamente sia riuscita a conquistare gli ambienti subaerei. La Biosfera è quindi particolarmente attiva all’interno dei mari. ASPETTI DELL’AMBIENTE MARINO

9 9 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE - AMBIENTI MARINI Gli ambienti marini possono essere suddivisi ragionevolmente in due parti: l’ambiente PELAGICO che contempla la massa d’acqua vera e propria e quello BENTONICO che considera il fondo marino e l’immediato sottofondo marino. Il TEATRO PELAGICO può essere a sua volta suddiviso in due parti ancora: la fascia litoranea detta anche NERITICA ( da  = conchiglia marina) che comprende la zona a contatto con le terre emerse e che ricopre la piattaforma continentale (in media fino alla profondità di 200 metri) e la fascia che corrisponde al mare aperto, o PELAGICA propriamente detta, lontana dall’influenza costiera, per tutto il suo volume, fino alle profondità abissali. La componente più propriamente pelagica o di mare aperto viene a sua volta ulteriormente suddivisa in quattro regioni a secondo della profondità: fascia oceanica fino a -50 metri di profondità; fascia pelagica s.s. da -50 a -200 metri; fascia mesopelagica da -200 a -2000 metri; fascia batipelagica o batiale oltre i 2000 metri di profondità

10 10 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA AMBIENTI MARINI Anche lo SCENARIO BENTONICO si suddivide in più parti. Riconosceremo così il BENTOS SUBLITORALE che comprende il fondo del mare nell’ambito delle piattaforme continentali e quindi situato in corrispondenza dell’ambiente neritico. Oltre la piattaforma continentale avremo un benthos BATIALE (da -200 a -4000 metri) che corrisponde alla scarpata continentale; un benthos ABISSALE (fondo dell’oceano) che corrisponde alla piana oceanica (da -4000 a -5000 metri ed infine una zona ADALE (fosse oceaniche) che corrisponde agli abissi profondi delle fosse oceaniche.

11 11 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE - AMBIENTI MARINI La parte di fondale marino compresa fra il livello dell’alta e della bassa marea, sede di interessanti biocenosi si definisce ZONA LITORALE o INTERCOTIDALE. Si individua anche una ZONA SOPRALITORALE che interessa quella stretta fascia di terra che si estende al disopra del livello dell’alta marea ma che può essere raggiunta saltuariamente dagli spruzzi del moto ondoso, delle mareggiate o anche da eccezionali livelli di alta marea. Zona della risacca, di transizione Ambiente della zona litorale, di transizione

12 12 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE - AMBIENTI MARINI Ambiente marino Ambiente di transizione Ambiente abissale Ambiente sopralitorale

13 13 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE - AMBIENTI CONTINENTALI Gli ambienti continentali sono notevolmente più differenziati e più variabili di quelli marini. Sono peraltro meno conservativi e caratterizzati da notevole escursione termica. Sulle terre emerse ritroviamo ambienti acquatici anche se generalmente a salinità molto minore rispetto a quella marina. Individuiamo così l’AMBIENTE LACUSTRE (laghi e stagni); l’AMBIENTE FLUVIALE (acque correnti di fiumi, torrenti e ruscelli), l’AMBIENTE PALUSTRE. Due fattori importanti dal punto di vista ecologico in questi ambienti acquatici terrestri sono l’entità del movimento dell’acqua e il rapporto tra superficie dello specchio d’acqua e la sua profondità. Ambiente fluvialeStagno Palude

14 14 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE - AMBIENTI CONTINENTALI Il movimento dell’acqua influisce sulla circolazione di ossigeno e delle sostanze nutritive (nutrienti); gli organismi che popolano le zone influenzate da forti correnti possono presentare adattamenti particolari. Il rapporto superficie-profondità influisce nei bacini lacustri sulla quantità e distribuzione di ossigeno disciolto. Nei corsi d’acqua poco profondi e negli stagni in genere, la quantità di ossigeno distribuito nell’acqua è tale da consentire lo sviluppo di una ricca flora e fauna. I laghi profondi, al contrario, possono registrare limitate quantità di ossigeno proprio per la difficoltà del suo interscambio a causa dello sfavorevole rapporto superficie-profondità e della scarsa circolazione interna delle acque soprattutto in senso verticale. Lago di Como: bacino di media grandezza Lago di Fusine: piccolo bacino Mar Caspio: bacino di grande estensione

15 15 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE - AMBIENTI CONTINENTALI Gli ambienti francamente terrestri, tipici delle aree continentali, denotano fattori fisici (temperatura, umidità, radiazione solare, correnti aeree ecc.) fortemente oscillanti non solo nel corso dell’anno ma anche in ambito giornaliero. Sono perciò molto più variabili rispetto a quelli continentali acquatici e ancor più rispetto a quelli marini. Esistono inoltre condizioni geografiche altrettanto variabili (topografia, latitudine, vicinanza al mare ecc.). Il risultato è un gran numero di habitat molto diversi: si va dai deserti agli altopiani semiaridi, dalla tundra alla savana e alle foreste equatoriali, dai boschi di conifere o decidui alle praterie e alla macchia mediterranea ecc. Tutti questi habitat possono essere definiti sulla base delle condizioni fisiche dominanti e anche sulla base degli organismi che vi si sono adattati. HABITAT: insieme delle condizioni ambientali in cui vive una specie animale o vegetale Tipologie di habitat

16 16 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE : VARIETA’ DI AMBIENTI CONTINENTALI Delta della Lena nel disgelo estivo. Siberia orientale Antropizzazione Bacino endoreico Lago Oasi Area umida Prateria Foresta mediterranea

17 17 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. GLI AMBIENTI DELLA VITA GLI AMBIENTI DELLA MATERIA VIVENTE - AMBIENTI DI TRANSIZIONE Anche le fasce di transizione fra ambiente marino e ambiente continentale sono caratterizzate da grande variabilità tanto nei fattori fisici quanto in quelli chimici e biologici. Ne deriva una elevata diversità di habitat o di ecosistemi che evidenziano la forza di adattamento e la specializzazione raggiunta da determinati organismi viventi. Tra gli ambienti di transizione più rappresentativi annoveriamo i litorali in senso lato, gli estuari dei fiumi, le lagune. Spiaggia Alghe nella zona intercotidale Estuario LAGUNA

18 18 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI Gli organismi marini rappresentano la maggior parte degli esseri viventi. Il loro contributo nell’ambito della Biosfera è determinante. Per di più buona parte dei processi geologici che testimoniano l’evoluzione della Vita e dei relativi ambienti nel nostro pianeta avvengono all’interno dei mari. La vita nei mari è distribuita in tre livelli organizzativi specializzati che definiamo Plancton, Necton, Bentos. IL PLANCTON Il più grande complesso di forme viventi di tutta la Terra e del mare è composto da una massa incommensurabile di organismi, generalmente molto piccoli, che galleggiano nella fascia più superficiale delle acque marine e si lasciano trasportare passivamente dalle correnti. A questo coacervo di piccoli animali e vegetali viene dato il nome di plancton (  = errabondo). La maggior parte di questi organismi sono microscopici e sono sospesi in acqua nella stessa quantità delle particelle di polvere nell’aria. Plancton marino Foraminiferi fossili Alghe fossili

19 19 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - PLANCTON Il PLANCTON ha un’importanza fondamentale per la vita; i mari più pescosi sono quelli più ricchi di plancton. Al di sotto dei 100 metri di profondità non giunge una quantità di luce necessaria per i processi fotosintetici dei piccoli vegetali marini; questi iniziano a scarseggiare e con essi anche i piccoli animali marini e quindi tutto il plancton. Il plancton è straordinariamente ricco per varietà e quantità di vegetali e animali. Una determinata superficie di mare è in grado di produrre una quantità maggiore di vegetali di una uguale area di foresta tropicale. Si distingue così una parte vegetale del plancton chiamata FITOPLANCTON ed una parte animale detta ZOOPLANCTON. Catena alimentare del mare

20 20 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI: PLANCTON 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151617 18 19 202122 23 24 25 26 2728

21 21 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI Il FITOPLANCTON è costituito da numerose specie di vegetali (quasi tutte alghe) quali, per esempio, le diatomee, i dinofagellati, i silicoflagellati, i coccolitoforidi, il nannoplancton. Le DIATOMEE rappresentano la parte volumetricamente più abbondante del fitoplancton: come abbiamo visto si tratta di alghe unicellulari il cui scheletro, siliceo, è formato da due parti giustapposte fra loro alla stregua di una scatola. Le diatomee per la loro abbondanza e la successiva concentrazione degli scheletri silicei sui fondali marini alla loro morte, assumono importanza geologica. le dimensioni variano da 1 micron a 10 micron. I DINOFLAGELLATI sono in grado di compiere piccoli e rapidi movimenti nell’acqua azionando i loro piccoli flagelli. I SILICOFLAGELLATI hanno dimensioni intorno a 1,5 micron. Le loro pareti esterne sono ricoperte da fini strati di silice che forma disegni caratteristici. I COCCOLITOFORIDI possiedono piccolissime piastrine calcaree di forma geometrica che molto spesso, quando si riproducono in abbondanza, contribuiscono a dare all’acqua marina un aspetto lattiginoso. Il NANNOPLANCTON è costituito da minuscoli, microscopici vegetali con diametro variabile da 0,1 a 1,5 micron. Diatomee Dinoflagellati Coccolitoforide Nannoplancton Silicoflagellato

22 22 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI – FITOPLANCTON, segue Le minuscole piante verdi che si trovano nella fascia più superficiale del mare utilizzano la luce e le sostanze disciolte nell’acqua per l’elaborazione dei propri alimenti; fra queste anidride carbonica, piccolissime quantità di sali minerali e di altre sostanze chimiche trasportate a mare dalle correnti idriche continentali. Tutto questo materiale vegetale al termine del ciclo vitale si deposita sul fondo del mare assieme agli animali morti e agli escrementi degli esseri viventi marini. Raccoltisi sul fondo, questi depositi vengono decomposti da batteri; i prodotti chimici della decomposizione risalgono verso la superficie trasportati da correnti ascensionali e utilizzati tanto dai vegetali, quanto dagli animali PIANTE ANIMALI

23 23 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - ZOOPLANCTON Il plancton animale o ZOOPLANCTON è costituito da innumerevoli individui appartenenti a tipi diversi. Tra i più diffusi troviamo i Protozoi, tra i quali i Foraminiferi e i Radiolari rivestono grande importanza geologica come avviene per le diatomee. Poi ritroviamo meduse, vermi, e microscopici crostacei (i copepodi). Tutti questi gruppi passano il loro intero ciclo vitale nel plancton. In esso si trovano miriadi di uova e larve di pesci, echinodermi, molluschi. La vita del mare viene influenzata dalle stagioni. La quantità di plancton varia considerevolmente durante l’anno. Ciò è dovuto ai cambiamenti della temperatura dell’acqua, del contenuto in sali, della quantità di luce e di nutrienti disponibili. Lo zooplancton segue strettamente ogni variazione del fitoplancton dal quale dipende. nutrienti VARIAZIONI STAGIONALI NELL’OCEANO In A rapido incremento del fitoplancton in primavera seguito da decremento per pascolo dello zooplancton. Incremento e decremento autunnale. B: Parabola della luce solare. C: Andamento della temperatura superficiale del mare. D: Distribuzione dei nutrienti. A A BC D D D

24 24 PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - ZOOPLANCTON RADIOLARI FORAMINIFERI Copepodi Fossili di Foraminiferi (Globotruncane) Larva di Solacera E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA

25 25 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI IL NECTON L’insieme di animali che vive liberamente nel mare con capacità di movimento autonomo, prende il nome di NECTON (  = nuotante) Non vi è una distinzione netta fra necton e plancton infatti molti pesci appartengono al plancton da giovani ma da adulti sono capaci di nuotare anche controcorrente. Molti pesci passano gran parte del loro tempo nella fascia più superficiale del mare ma nuotano liberamente in profondità quando sono in cerca di cibo. Le foche, i pinguini ed altri animali affini passano parte del loro tempo in acqua e parte sulla terraferma. NECTON

26 26 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - NECTON, segue Il NECTON è costituito essenzialmente dai pesci ma comprende anche molluschi come le seppie, rettili come le tartarughe, mammiferi come i delfini. I PESCI rappresentano la parte più numerosa come numero di specie e di individui. Si conoscono più di 20.000 specie di pesci ossei (teleostei) e 3000 specie di elasmobranchi (tra cui i selaci o squali) a scheletro cartilagineo. Molte specie vivono in vastissimi banchi composti anche da milioni di individui. Basta questa indicazione per comprendere la ricchezza della vegetazione marina poichè la vita dei pesci dipende dall’abbondanza di fitoplancton. Gli animali più piccoli usano come alimento il fitoplancton e, a loro volta, verranno divorati da altri più grossi. Quelli che vivono in fondo al mare si nutrono di piante e di animali morti o moribondi che provengono dal plancton. Una moltitudine di organismi (batteri, protozoi, diatomee) trasforma questo materiale liberando una gran quantità di particelle alimentari che servono da nutrimento agli animali del bentos. Questi a loro volta sono divorati dai carnivori e in particolare dai pesci. Delfini

27 27 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - NECTON, segue La distribuzione del NECTON nel mare è poco omogenea perchè la distribuzione del plancton, pur abbondante, è irregolare a causa delle correnti marine o a causa del decremento dovuto alla voracità dello stesso necton richiamato in massa proprio dalla presenza dei nutrienti. Le correnti marine influiscono nella distribuzione dei pesci nel senso che le loro uova, deposte in abbondanza, possono venire trasportate in una zona dove il plancton scarseggia determinando la morte per i piccoli pesci. Inoltre le correnti marine possono portare le uova e i pesci giovani in acque troppo fredde o troppo calde o con una proporzione di salinità troppo alta o troppo bassa. Uova e larve di pesce Banco di acciughe Delfino Polpo

28 28 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI IL BENTOS Il fondo del mare è probabilmente la regione meno conosciuta della Terra. Alle nostre osservazioni risulta tutt’altro che regolare: la morfologia è molto variabile soprattutto a ridosso dei continenti; lunghi rilievi, stretti e arcuati, lo percorrono per decine di migliaia di km; lunghe e arcuate depressioni si individuano in prossimità dei grandi arcipelaghi; estese zone di piana sono interrotte saltuariamente da rilievi isolati e così via. Come sui continenti, anche il fondo del mare può presentare diversi tipi di superficie: può essere sabbioso, melmoso, ghiaioso o roccioso. Il pavimento oceanico può anche essere ricoperto da scheletri calcarei e silicei di piccoli animali e vegetali (protisti) o da finissima argilla rossa. Fondo marino a noduli di manganese MORFOLOGIA DEL FONDO DEL MARE Morfologia del fondo del mare

29 29 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI I raggi del Sole penetrano difficilmente nell’acqua e irradiano il fondo del mare solo nelle zone costiere: già oltre i -20 metri si attenua e oltre i -100 metri praticamente è buio. Nelle profondità marine regna sempre l’oscurità. Qui le condizioni variano di pochissimo; la temperatura rimane tutto l’anno intorno ai 3°C; regna il silenzio e si registrano pressioni enormi; il ricambio delle acque è lentissimo: vi si instaurano solo lenti correnti verticali innescate dalle variazioni di densità dell’acqua marina. ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue PENETRAZIONE DELLA LUCE NELL’ACQUA MARINA PER LE DIVERSE BANDE DELLO SPETTRO.

30 30 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue Tutte le forme di vita che per un periodo continuato si mantengono in relazione col fondo del mare vengono indicate con il nome di BENTOS (  = profondità). Secondo che gli animali bentonici vivano attaccati sul fondo oppure striscino o camminino o nuotino si classificano come bentos sessile, strisciante, ambulante, natante. Le biocenosi bentoniche dipendono dalla natura del fondo, dal substrato vegetale che vi alligna e da diversi fattori ambientali chimici e fisici. Quanto maggiore è la profondità del fondo marino tanto minore è il numero di esseri viventi che s’incontrano. Le zone costiere, più ricche di vegetazione, sono anche le più popolate soprattutto nell’area della piattaforma continentale. La zona marina marginale, quella di confine con la terraferma, ha invece condizioni molto diverse: gli organismi viventi che l’abitano incontrano problemi particolari. Si trovano alternativamente al di sotto e al di sopra della superficie del mare subendone le relative azioni dinamiche. Bentos sessile: Vermi in prossimità di sorgente idrotermale Bentos strisciante: Conus Bentos ambulante: stella marinaBentos natante: passera di mare

31 31 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue Il fondo del mare presenta una grande varietà di ambienti ciascuno dei quali determina particolari problemi di sopravvivenza alle varie specie. Sul fondo melmoso, per esempio, alcuni organismi possiedono formazioni che impediscono loro di affondare nel fango (gigli di mare, spugne); il pesce tripode possiede tre pinne molto grandi che gli consente di muoversi a sbalzi. Altre zone del fondo marino formano veri e propri giardini con foreste di coralli, colonie di spugne, anemoni di mare ecc.. CORALLI ANEMONE DI MARE COLONIA DI SPUGNE

32 32 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue Altre zone sembrano spoglie ma al di sotto dello strato superficiale vivono molti Vermi, Molluschi, Crostacei. Su fondali aventi le stesse caratteristiche si sviluppano generalmente comunità molto simili contenenti gli stessi gruppi animali e ogni comunità può essere dominata da una particolare specie. Avremo così il mollusco bivalve Cardium che domina nei fondali melmosi; il mollusco bivalve Tellina che predilige fondali sabbiosi. Cardium

33 33 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue BENTOS ROCCIOSOBENTOS GHIAIOSO

34 34 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue BENTOS SABBIOSO BENTOS LIMOSO

35 35 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue Abbiamo già detto che a mano a mano che i componenti del plancton muoiono, i loro resti si inabissano e cadono sul fondo come pioggia formando un sottile strato di materiale organico. Questi organismi morti che giungono sul fondo costituiscono una continua fonte di alimento per il bentos. Una parte del bentos è anche carnivora e si ciba a spese di altri organismi bentonici. Altri ancora ingeriscono detriti del fondo frammisto a materiale organico così come fa il lombrico sulla terraferma. Sul fondo roccioso, data la scarsezza di sedimento, la maggior parte degli animali si alimenta delle particelle in sospensione. Le spugne, per esempio, fungono da veri e propri filtri. Gli idroidi si nutrono oltre che di detriti, anche di piccoli animali e vegetali. Così le attinie e gli stessi coralli. Molti molluschi si alimentano con particelle in sospensione filtrate dalle loro branchie. Così avviene per il mitilo, le ostriche e i pettinidi. I Molluschi rappresentano i veri ‘pulitori’ del fondo del mare convertendo le particelle sospese in tonnellate di carne che a loro volta nutrono milioni di pesci. I Pesci devono la loro sopravvivenza in gran parte alla straordinaria efficienza con la quale i molluschi estraggono dall’acqua di mare le particelle organiche. ATTINIA CERIANTHUS, celenterato SPUGNA

36 36 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue E così accade anche per le ascidie, gli anellidi, i crostacei. Alcuni policheti si scavano la via nel fango ingerendoli per trarne alimento, così come fa l’arenicola. Le oloturie, i ricci, molluschi bivalvi e molluschi gasteropodi si alimentano di detriti. Molti bivalvi si sono organizzati per vivere infossati nella sabbia, tenendo fuori solo un apparato (il sifone) per respirare e trarne alimento. Gli invertebrati carnivori si nutrono di tutti questi animali entrando in competizione con i pesci. Ricordiamo tra questi le stelle di mare, predatrici per eccellenza, gli anemoni di mare, alcuni policheti, alcuni molluschi, crostacei inclusi i gamberi. Alcuni gasteropodi sono predatori voraci, altri si nutrono invece di alghe e si mimetizzano emulandole. 1 2 3 Granchio con attinia

37 37 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue Come è possibile evincere, sul fondo del mare si esercita costantemente una terribile lotta per l’esistenza. Di rilevante importanza la competizione fra carnivori invertebrati e pesci: quasi tutto l’alimento che dovrebbe essere a disposizione dal necton viene invece consumato dagli Invertebrati. Il tipo di fondo marino è probabilmente il fattore più importante che influenza la distribuzione del bentos: le larve planctoniche di alcuni animali bentonici ritardano il loro sviluppo in attesa di una situazione migliore se vanno a fermarsi su un fondo marino poco favorevole.

38 38 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue Alcuni tipi di molluschi univalve del bentos

39 39 E. CRAVERO - NTRODUZIONE ALLE GEOSCIENZE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE 2012-2013 - UNINA PARTE SECONDA. GAIA, LA TERRA E LA VITA – 11. ORGANISMI MARINI ORGANISMI MARINI - BENTOS, segue Alcuni tipi di molluschi bivalvi del bentos