Laboratorio del Tecnopolo Terra&AcquaTech

MANUALE DEL SISTEMA DI GESTIONE MODULO

PROCEDURE PRINCIPALI

Rev 2 del 20/09/2017

CATALOGO DELLE COMPETENZE

UR 6: Monitoraggio e gestione sostenibile degli ecosistemi acquatici ed agrari

� Responsabile

Prof. Giuseppe Castaldelli

Dipartimento di Scienze della Vita e Biotecnologie

� Parole Chiave

Acquacoltura, biomonitoraggio, processi microbici, autodepurazione, servizi ecosistemici, valutazione del rischio ambientale, green technologies, agricoltura sostenibile, contaminanti emergenti, tecniche biomolecolari avanzate, genomica.

� Indirizzo e Contatti (FRONT OFFICE)

Via L. Borsari n 46 - 44121 Ferrara

Tel.: 0532 455783 - 455737 – 455746

E-mail giuseppe.castaldelli@unife.it

Web:

http://sveb.unife.it/it/ricerca-1/laboratori/ecologia-generale-ed-applicata

http://sveb.unife.it/it/ricerca-1/laboratori/ecologia-marina-e-lagunare

http://sveb.unife.it/it/ricerca-1/laboratori/citofisiologia-vegetale

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PROCEDURE PRINCIPALI

Rev 2 del 20/09/2017

� Introduzione

L’Unità conduce attività di ricerca e consulenza nei seguenti settori:

Acquicoltura, maricoltura; monitoraggio e gestione delle risorse della pesca in acque dolci e di transizione.

Studio dello stato sanitario di molluschi e pesci di interesse alimentare in relazione alla presenza di parassiti, tali comprometterne la produttività e la commerciabilità o pericolosi per la salute umana.

Monitoraggio ambientale ai fini del DL260/10. Sviluppo e applicazione di indicatori ambientali.

Analisi dell’effetto dei contaminanti organici persistenti come interferenti endocrini e dell'effetto sul comportamento dei pesci.

Studio molecolare dell’effetto di contaminanti emergenti su predatori di apice del Mediterraneo.

Studio degli effetti di fattori ambientali (luce, temperatura, alimentazione) sul comportamento di vertebrati ed invertebrati acquatici.

Sviluppo e applicazione di tecnologie innovative per la mitigazione degli impatti in ambienti acquatici.

Studio biogeochimico del ciclo dell’azoto in agroecosistemi per l’ottimizzazione della fertilizzazione azotata e la riduzione e mitigazione degli eccessi e l’applicazione della Direttiva Acque (WFD 2000/60/EC); studio dei cicli dei nutrienti per la riduzione dell’eutrofizzazione delle acque dolci e di transizione.

Sviluppo ed applicazione di tecnologie innovative per agricoltura di precisione nell’ambito della fertilizzazione.

Valutazione della performance di piante in sistemi naturali e agrari mediante parametri morfologici e fisiologici per il monitoraggio dell’effetto di variazioni ambientali (inquinamento, pratiche agronomiche, valutazioni di nuovi prodotti per l’agricoltura); alutazione della performance fotosintetica di organismi vegetali impiegati in sistemi di fitodepurazione.

Sistemi di monitoraggio e controllo dei danni prodotti da organismi vegetali biodeteriogeni su substrati di varia natura, comprese opere d’arte.

Catalogo delle Competenze

� Competenze

o Giuseppe Castaldelli ha curato gli aspetti scientifici del Piano di Tutela delle Acque in Provincia di Ferrara, come responsabile di un programma di ricerca quinquennale sulla “vulnerabilità da nitrati di origine agricola”. (http://www.eu-water.eu/project_team.shtml).

o Michele Mistri è uno dei 5 national experts nominati dal MiATTM per il processo di intercalibrazione europea MED-GIG sulle acque di transizione per l'applicazione della 2000/60/EC.

o Pancaldi Simonetta è ha competenze riconosciute a livello internazionale sulla performance fotosintetica valutata con metodi fluorimetrici.

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� Strumentazioni Rilevanti

o Spettrometria di massa MIMS (Menbrane Inlet Mass Spectrometry) per la misura della denitrificazione in matrici acquose e sedimentarie. La tecnica permette la stima della capacità di autodepurazione dall’inquinamento da azoto in diversi ambienti che va da in canali di vario ordine: fiumi, zone ripariali, lanche, torbiere, zone umide, laghi, lagune, estuari, zone costiere e marine, impianti industriali di depurazione, impianti di acquacoltura e acquari. È possibile la determinazione diretta della concentrazione di N2, O2, Ar, CO2 e CH4 disciolti, e del rapporto isotopico su N2 e O2. Questi dosaggi sono finalizzati per misure del metabolismo ecosistemico o di specifiche attività batteriche, macrofitiche o algali in sistemi aperti o di laboratori, tramite l’applicazione di metodi indiretti; un esempio è l’applicazione del metodo di stima della denitrificazione di Nielsen (1992), tramite aggiunta di nitrato marcato con l’isotopo pesante dell’azoto.

o Imbarcazioni attrezzate per il campionamento delle varie componenti ecosistemiche in ambienti di acqua dolce e di transizione.

o Sonde multiparametriche per la misura in continuo dei principali parametri fisici e chimici delle acque di interesse in ecologia.

o Attrezzature per il campionamento del benthos in acque dolci, salmastre e marine costiere.

o Attrezzature per il campionamento della fauna ittica in acque dolci e di transizione (elettrostorditore da 8,5 kW e set di reti di vario tipo e maglia).

o Laboratori attrezzati per la registrazione del comportamento in larve e adulti di pesci e per trattamenti esogeni su uova, larve e adulti di specie ittiche.

o Laboratori attrezzati per la microscopia ottica a trasmissione per l’esame di parassiti, meiobenthos, macrobenthos e zooplancton oltre che per l’esaminazione di preparati citologici ed istologici di varia natura in un ampio ambito di applicazioni e finalità.

o Strumentazione per l’allestimento di preparati istologici: stufe termostatate per le inclusioni in paraffina ed in resina, bilancia elettronica, microtomo rotativo per la preparazione delle sezioni semifini (4-6 µm), ultramicrotomo per la preparazione delle sezioni per la microscopia elettronica (50-100 nm) raccolte su retini di 3 mm. L’approccio sperimentale istologico è dedicato al mantenimento e studio della struttura ed organizzazione dell’organismo in modo conservativo in quanto non ne altera l’organizzazione strutturale delle diverse componenti.

o Laboratori attrezzati per la coltivazione in sterilità di microrganismi vegetali, per estrazioni e analisi biochimiche (pigmenti e proteine fotosintetiche, proteine totali, zuccheri e lipidi), per la preparazione di campioni vegetali per la microscopia elettronica in trasmissione e scansione, nonché per la preparazione e visione di campioni in microscopia ottica in fluorescenza.

o Laboratorio attrezzato per analisi biofisiche della fotosintesi (fluorimetria ad impulsi modulati in ampiezza e photosynthesis efficiency analyzer).

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PROCEDURE PRINCIPALI

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� Servizi offerti

o Consulenza in acquacoltura e sviluppo e applicazione di tecnologie migliorative in molluschicoltura.

o Esame parassitologico, in campo e in laboratorio, degli organi esterni ed interni di pesci e molluschi; identificazione di parassiti e agenti patogeni e dei possibili danni da essi provocati sugli ospiti e della loro pericolosità per l’uomo.

o Applicazione ed implementazione delle metodiche di analisi dell'elemento di qualità biologica "macrofauna acquatica" per la classificazione dello stato ecologico delle acque di transizione (lagune) e marino-costiere ai sensi del DL260/10 e applicazione ed implementazione delle metodiche di analisi dell'elemento di qualità biologica della Direttiva acque (2000/60/EC) per le componenti benthos e pesci.

o Redazione di carte ittiche e di piani di gestione ai fini della pesca sportiva e dell’acquacoltura estensiva.

o Caratterizzazione della citotossicità di inquinanti su uova e larve di pesci. Caratterizzazione dell’effetto di principi attivi sulla fisiologia dei sistemi e sul comportamento dei pesci.

o Studi molecolari di esposizione a contaminanti emergenti tramite utilizzo di organismi modello acquatici in sistema controllato.

o Misura della denitritrificazione in matrici acquose e sedimentarie di sistemi naturali, seminaturali, agricoli ed industriali.

o Applicazione di tecnologie innovative per la mitigazione ambientale marino-costiera e lagunare (GHG capture/storage, bioremediation, carbon footprint).

o Consulenze di diagnostica vegetale su substrati di diversa origine e natura, anche in previsione di restauri di opere d’arte.

o Analisi dello sviluppo e della capacità fotosintetica di piante in sistemi naturali e agrari mediante tecniche morfologiche (microscopia ottica ed elettronica), fisiologiche (fluorimetria modulata e diretta per analisi fotosintetiche), biochimiche (analisi per proteine fotosintetiche).

� Attività in Corso

o Applicazione della Direttiva Acqua 2000/60/EC negli ambienti di transizione italiani (implementazione del DL260/10).

o Compilazione di inventari ittici con particolare riferimento alla specie protette (Direttiva Habitat) e redazione di piani di gestione

o Studio della qualità ambientale in un tratto del Mar Tirreno centrale (Montalto di Castro), meridionale, tra la Calabria e la Sicilia e delle lagune del Veneto e del Friuli VG.

o Effetti dei contaminanti organici persistenti e dei distruttori endocrini (PFOA) sulla gonade di pesci.

o Analisi degli effetti dell’esposizione di farmaci, plastiche e loro sottoprodotti su trascrittoma di zebrafish (Danio rerio) e ripercussioni sul sistema immunitario.

o Modellizzazione per designare nuove aree da destinare alla venericoltura.

o Monitoraggio dei Carichi dei Nutrienti veicolati dal Fiume Po al mar Adriatico.

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PROCEDURE PRINCIPALI

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� Collaborazioni Tecnico-Scientifiche

o Hera Spa

o CADF Spa

o Parco del Delta del Po dell’Emilia-Romagna

o Parco del Delta del Po Veneto

o Regione Emilia Romagna

o Regione Lombardia

o CESI Milano

o CNR di Brugherio (MI)

o Università di Roma, Tor Vergata

o CNR-ISMAR Venezia

o CNR-ISMAR Lesina

o CNR-IAMC Oristano

o Università di Pisa

o ARPA-ER

o ARPAV

o ISPRA Roma

o University of Klaipeda, misure di denitrificazione nella laguna di Kuronian (MIMS)

o Università di Turku (Finlandia)

o Università di Nitra (Slovacchia)

o Università del Sur (Bahia Blanca – Argentina)

o CONICET (National Scientific and Technical Research Council) (Argentina)

o Università Rovira i Virgili – Tarragona (Spagna)

o Catalonia Institute for Energy Research, IREC – Catalonia (Spagna)

o Università di Urbino: Dipartimento della Terra della Vita e delle Scienze Ambientali (DiSTeVA)

o Università di Cagliari: Dipartimento di Biologia Animale ed Ecologia.

o Università dell’Insubria, sede di Como: Dipartimento di Scienze Chimiche, Fisiche e Matematiche.

o Università di Siena

o Politecnico di Torino – BioSolar Lab