This article was downloaded by: [Manukau Institute of Technology]On: 06 October 2014, At: 22:02Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH,UK

Bolletino di zoologiaPublication details, including instructions forauthors and subscription information:http://www.tandfonline.com/loi/tizo19

Sali nutritivi ed attivitàmicrobica in alcuni ambientisalmastriSebastiano Genovese aa Istituti di Zoologia e di Idrobiologia dell'Universitàdi MessinaPublished online: 14 Sep 2009.

To cite this article: Sebastiano Genovese (1964) Sali nutritivi ed attivitàmicrobica in alcuni ambienti salmastri, Bolletino di zoologia, 31:2, 409-421, DOI:10.1080/11250006409441074

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SEBASTIANO GENOVESE Istituti di Zoologfa e di Idrobiologia dell’Univereitl di Nessina

Sali nutritivi ccl nttiviti inicrol~ica in ~ l c u n i aml)ietiti

snl111 as t ri ,

La funzione preniinente dei batteri nell’amliente acquatico, come nel suolo, consiste nella niineralizzazione clegli elenienti biogcni, quali il carbonio, I’azoto, lo zolfo, il fosforo, a partire chi loro composti organici provcnienti cla aniiiiali c da piante, e nelh loro restituzione ai vegetali sotto Eornia di coniposti iiiorganici assiniiln1)ili. Si svolgoiio cosi in natura processi niicroliologici clie portmo, per csciiipio, alla proteolisi, all’aiiiiiionificazionc, alla tlenitrificazione, ;dla nitrificazione, all’idrolisi dell’aniitlo e clei. grassi, processi che c~ntliziontino clirctta- mente i l contenuto in sali nutritivi clell’amliiente c clie sono quincli d l a base clella fertiliti clel suolo agrario c tIeIIa produttiviti priinaria del mare. Tali complesse attiviti I)iocliimiclie influenzano Inoltre il pII e l’Eli, e possono comportare, nell’aniIiientc acquatico, il totalc consumo clell’ossigeno clisciolto c la procliixione cli iclrogcno solforato.

Negli stagni salniastri, a causa tlellc lor0 peculiari caratteristiclic geomorfologiclie e fisico-cliiniiclie, r p s t i processi si svolgono, coine si 2: avuto motlo di niettere g i i in evidenza (GEKOVESE: RICAKO e RIACR‘I, 1963 ; GEKOVESE e ~IAcl<i , 196-1 ; GEXOVESE, RIAcR‘I c RICAXO, 1964), con particolare intcnsiti.

In questa coiiiunicazione vengono clati i prinii risultati cIi ricerclie comparative suI contcnuto in sali nutritivi e sull’attiviti hatterica di cinque stagni salniastri dclla costa tirrenica nord-orientale &lla Si- cilia. In particolare su caiiipioni cli acqua raccolti r? varia prnfonditi & stato deterniinato il contenuto in fosfati, nitriti, nitrati ctl amino- niaca, seconclo le correnti teeniche oceanografiche, e sii campioni di acqua cli superficie c tli fango sono stati cletcrminoti i segucnti gruppi’ fisiologici di Latteri : azoto-fissatori, aiiiiiionificnnti, pro~colitici, urco- lit i ci, nit rosan t i , nit ra tan t i , clcni t ri f icari t i, a 111 ilol i t ici , sul f it1 rogeni e solfato-riduttori. Inoltrc vengono riportati tla ti sulla carica totale in

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- 410 - cterotrofi aerobi ecl anacrolii ( GENOVESE e M A C R ~ , 1964). Le tccniclie microbiologiche impiegate sono state clettagliatanicntc clcscritte in un prccedcnte lavoro mi gnippi fisiologici cli batlcri prcsenii ncl lago tli Ganzirri ( GENOVESE, ~ I A C R ~ c RICANO, 1964).

Gli ani1)ienti salmastri presi in csaine sono i laglii cli Ganxirri c

cli Faro, clie si trovano a norcl di AIessina in prossimiti cli Capo Pc- Ioro, ctl i trc piccoli laglii Vcrde, Alcrgolo c Alarincllo, tlenoiriinati coiiiplessivamcnte laglictti cli Oliveri-Tinclari, clie fanno parte cli tin complesso lagunarc situato xiel; Golfo tli Patti.

I1 lago tli Ganzirri Iia iina supcrficie cli 1ii2 338.4OO cci iiiia foriiia ahi iga ta con asse di m 1 6 7 0 h 1 iina largliczza niassinia cli m 282 c raggitinge nella zona centralc la profoiicliti cli 111 6,50. Coiiiiinica con lo Strctto tli AIcssina iiietliautc cluc caiiali, apcrti saltiiariaiiientc, e con

il vicino Iago cli Faro iiiecliante 1111 I~nsso c strctto canale. I in iina sa-

l init i piuttosto clevata, con una nieclia intorno a 29 ?h, clic piih su- hirc perb nntcvoli variazioni c clie i? semprc iiifcriorc a ci~iella clic s i riscontra ncl lago cli Faro. Ncllc siic acrpic vicne praticata in niniiiera intenlea la niitilicoltura ( ABBI~UZZESE e GEXOVESE~ 1952).

I1 lago cli Faro, clic i? stato oggclto cli particolari e sistciiiaticlie riccrclic sia itlrologiclic, sia iiiicro1)inlogiclic ( GEXOYESE, PICIIIXOTY e SENEZ, 1958; GEXOWSE, 1961 ; GENOVESE, 1963 C I ; GESOVESE, 1964 b ; GEXOVESE, R I ~ A X O c AIacni, 1963), 11a f o r m cpasi circolarc ccl iiiia supcrficie tli mz 263.600. Comunica con il marc Iiicchntc due canali, c l i ciii 11110 attiialmente interrato ; a1 cciitro raggiuiige la pro- loncliti cli 28 m, ecl il fontlo assiiiiie la carattcristica farina e c l inihuto. In relazionc a talc struttima gcoii~nrfologica si lia nel lago tli Faro, i n conclizioni normali, un rcgiiiic iiicroinittico, con acqiie ad Eli iiiolto positivo in superficie c iiiarcataiiicnte ncgativo a1 fonclo. Gli strati piG Iiassi clcllc acqiie ctl il fango sono carattcrizznti altrcsi tlalla prc- senza cli quaiititi varialiili cli iclrogeno solforato. 11 lago cli Faro ha iina saliniti iiicclia cli circa 35 960, eon valori iiiassiiiii clcllo stcsso or- cline cli cliielli clic si riscontrano a iiiarc (ABLWUZZESE e GEXOVESE, 1952).

I trc laglictti cli Oliveri-Tindari sonn piccoli stagiii cli nrigine [Jrcvalenteiucntc colica, clic non Iiaiino coiiiiinicazione costatitc coil il iuare (ABBRUZZESE B Anrcb, 1955). 11 lago I'ercle, e o ~ i chiamat0 per il suo caratteristico colorc clcllc acque, dovuto ~~resiiiiiil~ilmciite nll'ecccsso cli carbonato cli calcio colloitlale in csso coiitciiuto ( IIuT- CIIINSOK, 1957), ha iina supcrficic cli i1i2 16.650, ecl iina profonditi

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massima cli ni 2’80. Lc sue acque normalnientc ossigenate, lianno und. s a h i t i coniprcsa fra 11 e 27 ‘?&I circa. I1 lago AIergolo i? il piii grantle ccl i l $1 salato fra i t re ; Iia zina supcrficie cli ina 22.691, iina forma piuttosto allungata con assc cli m 320 e raggiunge a1 centro la profon- tlith cli in 4’20. La saliniti nietlia b tli circa 24 960, la inassinia cli 30%. 11 lago Marinello Iia iina superficie cli in2 16.300 ccl i: situato in una zona pih aperta, maggiormente esposta all’azione clcgli agcnli atniosferici. Una fitta vegetnzione Iungo tutta la sua riva ostacola l a azione di rimescolainento clelle acque opcrata clal vcnto, pcr cui si riscontra spesso ;in rcgiinc iiieroniittico con iiotcvoli tliffercnze cli sa- linitjl e cli tempcratura Ira la supcrficic ccl i l fondo, clie raggiunge a1 ccntro xn 4,30. E’ (la ritenerc clic lc altc tcinperatiire riseoutrate nel faiigo siano in relazionc con la prescnza di sorgcnti termo-inincrali. Ha iina saliniti alqnaato Imssa in supcrficic ; le accpe profoncle 1’0s- sono raggiungcre valori inassiiiii cli circa 22 4;O.

I prclevamenti (lei canipioni so110 stati cffcttuati iici rar i stagni i n epoclic successivc (la1 scttciiilirc tlel 1963 all’aprilo clcl 1964.

I1 lago cli Gnnzirri prcsenta un’clcvata concentrazione in sali 1111-

tritivi, e non si riscontrano cliffcrcnzc notevoli fra l’acqua cli super- ficie e c~iiclla in prossimiti tlel fontlo. I fosfati ragginngono un inas- siino cli nig/ni3 59 nel mcse cli ot tolm ; diminiiiscnno progrcssiva- mcntc nci mcsi succcssivi fino a sconiparire clcl tiitto in supcrticic riel niese c l i marzo. I nitriti ccl i nitrati sono costantenicnte al)l)nntlanti con iiiassiini rispettivi tli 80 c 340 mg/11i3, riscontrati nel mcse cli no- veiiilm. L’XXIU~ in prossiniiti dclla r im c clcl fontlo 6 piii ricca di aiiinioniaca, rispetto a qiiella prelevata in supcrficic a1 ccntro clcl lago.

Nello stagno tli Faro la tlistriliuzione (lei sali nutritivi i: in rela- zioiie con la prescnza dell’iclrogeno solforato negli strati inferiori clelle acqiie. I fosfati d i solito aiiiiientniin con l’aunientare clella profonchi, nello strato ossigenato dclle accpie possono a voltc niancarC, m a sono nl~l~onclaiitissiiiii nelk acque contenenti idrogeno snlforato, raggiiin- genclo a1 fonilo valori superiori ai 350 nig/ni3. Talc arriccliimciito b clovuto alIa briisca lilicrazione (lei fosfati, accumulati a1 fondo sotto

forina cli complessi ferrosi, chc si verifica in amliieiiti riducenti, eoiiie stato nicsso in cvidenza d a BAAS B~Cl<rivc c RfACKhY (1956). Qlicsto

fcnomeno i? pinttosto frctIucnte negli stagni salmastri clel litoralc me- tliterranco ( SCIIACIITER, 1960). Notcvoli quantiti di fosfati si riscon- trano pure nclla zona azoica clcl Mar Nero (ACARA, 1958; VODIA-

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AITSKT, 1958). Cvrrc (1%6) ha potuto clirnostrare clie l’altivith bat- terica in acqun tli mare produce, in conclizioni annerol)iclic, iina mag. $ore quantiti cli fosfato lihero rispetto a qtiello proclotto in condi- zioni seniiaero1)iclic etl aero1)iclie. Nel lago cl i Faro i iiitriti erl i ni- trati sono invece preecnti di solito nella fascia ossigellata delle acque. II niassinio tli nitrati (nig/1113 79) si E avuto in gennaio neil’acqua di superficie. La concentrazionc in nitriti i: cli solito inferiore il quella clei nitrati, con vnlori clie non superano ‘i IO 1iig/n1~. LIaninioniaca au- menta progressivaaiente con l’auuientare della profonditi nello strato contenente idrogeno sollorato, e cliventa alhondantissima nelle acque in prossimiti clel fondo.

Particolarc interesse presenta il Lrusco awnento in saIi iiutritivi che si verifica a volte a profoiirlith intermedie coniprese fra 10 e 15 mctri, rispetto alle cpotc iiiiiiiecliataiiieiite adiacenti. I1 16-4-1964, mcntrc in tutta l’acqun esainiiiata dalla snpcrficic a1 fondo sia i ni- triti sia i nitrati erano assenti o presenti solo in tracce, a 10 nietri si riscontravano 75 mg/ni3 cli nitriti c 133 mg/1ti3 di nitrati. Tale con- clizione si i: aiicora verificnta in analisi ripetute a clistanza di IO giorni. Da rilevarc clic lo strato cli scparazionc fra In zona superiore conte- mi te ossigeno e rliiella i n h i o r e contenente itlrngeno solforato era localizznto a 13 metri, e clic n 12 nietri, in tali giorni, era presente 1’a accpa rossa D. L’esistenza cli zone a d clevata prnduttiviti a livello tli un cliciiiocliriio i: caratteristica dci laglii nicroniittici ( TONOLLI, 1964) ecl i n particolare nel lago cli Faro E statn confermata mecliante I’iniiiiersionc a profontliti differenti cli velriiii portaoggctto ( GENO. \‘EsE, RICAXO c I\IAcR‘I, 1963). La presenza dell’(( acqm rossa bat- terjca )) potrchhe essere consitlcrata pertanto collie un inrlice tlell’ac- centuato trofisnio cli questi strati.

I laglictti tli Oliwri-Tintlari Iinnno 1111 contcnuto i n sali nutritivi alcluanto liiuitato. I1 Iago Verclc, elie Iia un’elevata saliniti, prescnta la massinia concentrazionc in nitrati, con tin valorc di 87 i i i g / ~ i ~ ; il lago iIIarinello, clie E il piii clolce, preenta invcce il piii alto conte- nuto in fosfati, rispetto agli altri clue. Da rilevare clie anche in cluesto lago poco profonclo i l valore iiiassinio tli fosfati, clie 6 stnto di 21,7O mg/11i3, si b avuto a 3 nietri, mentre in superficie se ne so110 riscon- trnti solo 111g/n1~ 12,40.

Per quanto si riferisce all’attivith niicrobica dei vari gruppi fisio- logici di batteri, il lago di Ganzirri, in conformiti alla SKI elevata concentrazione in sali nutritivi, prescntn aI livelh del scclinicnto di

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fondo un’accentuata carica batterica (tab. I) (1). I1 numero di ete-

rotrofi per granimo, sia del fango sapropelico clella staz. C, sia della sabbia della staz. A, B dell’ordine di 106-107. I batteri azoto-fissatori e ureolitiei sono presenti in quantiti npprezza1)ili solo nel fango pro- fondo, clie B dotato d i proprieti riclucenti. Notevole l’attiviti amino- nificante e protcolitica, clie si riscontra aiiclie nei campioni tli acqua. Tale attiviti B la pih cliretta inanifestazione clel process0 di clenioli- zione Latterica clcIIa sostanza organica, cIie in taIi ambienti si tleposita aiiondanternentc s u ~ fontlo. La nitrificazione si svolge in uianiera ap-’ prezzaLile mi sedinienti. Piii attiva si cliiiiostrereblie Ja fase nitratanto rispetto a quella nitrosaiitc ; cii, giustificliereLbe il contciiuto in eccesso dei nitrati rispetto ai nitriti nei canipioni cli acclun. -Tuttavia, come si B avuto inotlo di puntualizzare ( GEXOVESE, ~ I A c R ‘ I e RICAKO, 1964), il proldcina della nitrificazione, specialniente in arnbientc anaerolko, prescnta ancora rnolti punti osciiri. Notevole pure 6, a1 livello del fango deIIa stazione C, I’attiviti denitrificante, che contribuisce al- I’arricclrimcnto in aiiinioniaca clelle accpe piii profontle. Nuincrosi sono infine in questo lago i batteri siilficlrogcni, agenti spccifici della mineralizzazione clcgli amniinoacitli solforati, die, insieme ai hatteri solfato-ricluttori, protlucono I’idrogeno soICorato clre si riscontra in tale seclimento.

Nel lago cli Far0 lc osservazioni micro1)iologiclle sono stntc con- clotte, oltrc clie sull’accpa di superficie, sul primo strato clel fangq preIevato nel piinto tli inassima profontliti, c su c~ucllo p i i ~ profondo corrisponclente a circa 150 cni (tali. 11). Entranibi i sechnenti prc- scntano iin’elevata carica ht tcr ica con prerlominio tlegli eterotrofi ac- robi rispetto agli anaerolii, per cluanto trattasi cii sediiiienti ad Eh iiiolto negativo e ricclii eli itlrogeno solforato. Anclie in cpcjto sedi- niento l’attiviti animonificante, proteolitica e nitrificante i: notevole. I batteri clenitrificanti presentmo invccc ulia ninggioro attiviti nel fango superficiale rispelto a cl~cllo profoiido. Anclie i lmtieri solfato- riduttori si riscontrano solo, ecl in quantit i piuttosto rilcvantc, nel fango siiperficiale ; iiieritre sono elel tutto assenti in (111~110 profondo, clic tuttavia B p i 1 ricco cli iclrogcno solforato. La presenza cli cluantith notevoli di tale gas negli strati piii profondi, ove non si voles~c pcnsnre ad una provcnicnza endogcna, potrethe essere dovuta, oltre c l ~ e ad

(1) R’elle tabelle i risultati sono riportati in numcro di batteri per ml di a q u a o per g di fango.

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- 414 - iina produzionc in sitri ncI opera (lei Iiattcri suIfitIrogeni, at1 iina mi- grazionc verso il Iiasso, con conscgiicnte aclsorl)iinento, clell’idrogeno solforato, proclotto piii attivaniente a1 livello clella pellicola supcrfi- ciale clel fango.

I Iaglietti cli Olivcri-Tintlnri I)rcscntniio iinn ininore attiviti ani- rnonificante e proteolitica cli qiiella clie si riscontra m i laglii cli Gan- xirri e cli Faro (tah. III). In questi anihicnti infatti iI secliincnto d i fon- (lo i? costitiiito (la 1111 fango cIi consistenza argillosa e di colore grigio, clie clenuncia cliiaranientc In povcrti cli sostanza organica in clecoinposizione e lo stato clistrofico di tali anil)ienti. Questr; condi- zioiie E confermata inohre tlalla poverth cli snli nutritivi clei Inglietti. 111 particolare il lago RIergolo clie b i l piii distrofico dei tre, presenta la piii hassa carica in aerolii, anaerolji, aniinonificanti e proteolitici ; presenta iuoltre In niaggiore caricn in denitrificanti, in relazioiie till’ac- certata poverti cli nitriti e nitrati. A1 rigirarclo hisogna rilevare per6 clie lion trova apparente giiistificazione I’elevato niiniero cli nitratanti riscontrati in cltiesto stagno eel in cIuello cli Alarincllo, nb senibra suf- ficiciite il Icggcro ecccsso cli nitrosanti prcscntnto clal lngo Vcrcle pel giiistificare In siia relativa riccliczza in nitriti. L’elevata carica totale clel Iago AIarinello sareIhe in relazionc con iI mnggiore clrenaggio tlalle terrc circostanti, Ic qiiali pcraltro in parte sono coltivate. I1 notevole epporto tli niatcriale tcrrigeno sarc1)Iie altresi In cams clcl iiiaggiore conteniito in fosfati presentnto cla c~uesto lago rispetto agli altri clue.

In clefinitiva gli stagni saliiiastri, per le loro cnratteristiehe ~ C O -

iiiorfologiclic, cIie cletcrminano soprattutto 1111 continiio itpporto cli 1x18-

teriale terrigeno ecl un notevole accuninlo cli sostanza organica sul fonclo, prcsentano cli solito un inaggiore contenuto in sali nutritivi rispetto a1 mare, come i? stato rilcvato anclic per la lngunn veiieta

cli un’intensa attiviti microliica rnineralizzante. La coesistenza tli cpesti due fattori ottiniali, tra loro strettaniente correlati, i: causn cli 1111 ac.

centuato trofisnio. In accord0 con la pecnliariti rlel1’aiiil)iente salniastro, cioi? con

I’cstrenia variahiliti clei fattori ecologici, esistono poi clifferenze fra i vari stngni, ciascuno clei quali costituiscc, in gcnerale, 11x1 biotopo con caratteristiclie propric.

(i7ATO\.A, 1962; D’AXCONA C BATTAGLIA, 1962); SO110 la SCdC iIlOltrC

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RIASSUKTO

Ricerrhe snl rontennto in rali nutritivi e rulla tlrterminazionc rli alcuni grnppi fisiologiei d i batteri sono state ronclotte rugli stagni ealniastri ili Ganzirri, di Far0 c su quelli d i Oliveri-Tindari.

In particolare, sn ranipioni d i acqua prelcvati a varia profonditi sono state

eseguite determinazioni di fodati, riitrati, riitriti ecl arnnioniaca ; sn campioni cli rcqua di superficie e cli fango sono stati dcterminati i srgurnti gruppi fisiologici di lat teri : azuto-fissatori, ammunificanti, proteolitici, urcolitici, nitrosanti, nitratanti, denitrificanti, amilolitici, sulfidrogeni e solfato-riduttori.

SUMMARY

Researclies on nntrient content ant1 clrterniinations of sonic Iiliysiolo+d groups of bacteria were rarrircl ont in the Iimrkisli lakes of Ganzirri and Faro, and in tlrose of Oliveri-Tintlsri. On sarnplrs of watcr from various clcptlis cleterminations of plmspliates, nitrafcs, nitrites ant1 ammonia were made ; on samples of water

surface ant1 mud were also tletcrminrcl the following groups of lmcteria : nitrogen fixing, gclatine tleconiIiosing, ammonifying, nitrifying, clenitrifying, starch liyilro- lysis, urea decomposing, forming 11,s from cysleine and sulpliatc reducing bacteria.

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Verhania Pallanza.

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D I S C U S S I O N E

nIORETT1 - 1) Vorrei conoseere il nictodo di carotaggio d i fondo e sapere se sono state rilevatc cliffcrenze distributive in vcrticale e sulla superficic del fondo.

2) Sono stale rinvcnute Iarvc rosse di Cliironomidi i n questi fondi?

GESOI'ESE - 1) Pcr i l prclcvamento (lei campioni di fango si i: impiegato un varotatore inunito d i carota cli niaterialc plastic0 della lungliezza di u n metro. Nei rampioni prelevati a 28 nietri di profontliti iiel lago di Faro si riscontrano notevoli clifferenze fra lo strato superfieialc del fango clie i sapropelieo, e quello inferiorc die & iiivcee cli colorc grigio seuro ecl a consistenzr piuttosto argillosa.

I1 ectIiiiicnto in prossimiti delle costc E costituito prevalentcmente da sabbia e rla inaterinle tcrrigeno die vienc imniesso negli stngni di Garizirri c di Faro per la niolluscliicol~ura.

2) Non sono state fatte ricerehc specifiche in merito, ma non si csclnde ehe anrlie in questi sedimenti a potenziale redox molto negativo si poseano riscontrare larvc cli Cliironomidi.

B~ARCIIETTI - 1 ) Metodi di misura del pI1. 2) Influenzc cli inquinamenti d'origine cloacale.

GmnvEsE - 1 ) II plI e 1'EIi sono stati inisurati in situ nei campioni di acqua e

di fango con I'apparecchia tura portatile della WTU', munita di Tester per le misure di potenziale redox.

2) Gli apporti terrigeni contribuiacono in maniera determinante ad accrescere la flora battcrica eterotrofa dcgli stagni salmastri.

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