Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/2478
Title: Le Diatomee come indicatori degli ecosistemi acquatici di transizione
Other Titles: Diatoms as indicators of transitional water ecosystems
Authors: Puccinelli, Camilla
Keywords: Acque di transizione;Diatomee;Amphora coffeaeformis;Transitional waters;Diatoms;BIO/07
Issue Date: 10-Feb-2011
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 23. ciclo
Abstract: 
Le diatomee sono organismi ubiquitari presenti in tutti gli ambienti acquatici, date le loro caratteristiche vengono utilizzate come indicatori biologici per la tutela delle acque tanto da essere una delle comunità biotiche richieste dalla Direttiva Quadro 2000/60/CE in materia di acque.
Le acque di transizione sono ambienti molto diffusi nella regione mediterranea, la scarsità di conoscenze che sino ad ora le hanno caratterizzate ha finora inciso negativamente sulla conservazione, la gestione e gli interventi di ripristino di questi ecosistemi.
Obbiettivo di questa ricerca è stato quello di approfondire le conoscenze degli ecosistemi acquatici di transizione attraverso lo studio delle specie diatomiche e valutare la loro potenzialità come descrittrice ed indicatrice di tali ambienti . L’indagine è stata condotta sulle comunità diatomiche, sulle variabili ambientali, sui parametri chimici e chimico fisici delle acque e sono state analizzate le loro potenziali correlazioni.
Sono state esaminati un totale di 28 siti rappresentativi delle diverse tipologie di acque di transizione presenti lungo la costa Tirrenica tra il Lazio e la Toscana: foci fluviali, foci di canali,e laghi costieri.
Il campionamento è stato eseguito sulla componente biologica, sulla matrice acquosa ed inoltre sono stati rilevati i principali parametri ambientali.
Sono state identificate un totale di 219 tra specie e variètà diatomiche. Tra queste, è stata ritovata una specie potenzialmente tossica, Amphora coffeaeformis
Le comunità identificate ed i risultati ottenuti dalle analisi abiotiche, sono stati trattati statisticamente attraverso l’Analisi dei Cluster, l’Analisi delle Componenti Principali e l’Analisi Canonica delle Corrispondenze.
I risultati hanno mostrato come le comunità si aggreghino per tipologia di corpo idrico, cosi come le variabili ambientali, chimico e chimico fisiche.
Dall ‘Analisi Canonica delle Corrispondenze. è stato possibile individuare una significativa correlazione tra le componenti chimiche e quelle biologiche. I principali fattori abiotici che influenzano la struttura delle comunità diatomiche sono risultati essere, velocità di corrente, substrato, salinità e tra i nutrienti, principalmente nitrati e fosfati. Le foci dei fiumi, sono gli ecosistemi che presentano un numero maggiore di specie, riconducibile all’estrema variabilità dei loro parametri ambientali. Per quanto riguarda i canali, corpi idrici artificiali, che presentano sponde ed alvei cementificati, le specie diatomiche sono risultate essere un valido strumento di descrizione della qualità della matrice acquosa. Non si è ottenuto lo stesso risultato negli ecosistemi lagunari dove sono state ritrovate il minor numero di specie probabilmente dovuto alla selettività dei fattori ambientali (ad esempio la salinità). I risultati hanno mostrato una stretta correlazione delle comunità diatomiche ai diversi parametri ambientali; e inoltre caratterizzano le tre diverse tipologie d’ambienti di transizione: foci fluviali, laghi costieri e foci dei canali.
La specie Amphora coffeaeformis, potenzialmente produttrice di neurotossine è stata isolata, ed è stata caratterizzata chimicamente attraverso Cromatografia associata alla spettrometria di massa e biologicamente attraverso Microtox. Le analisi non hanno rilevato la presenza dell’ acido domoico nella coltura, ciò non esclude che possa essere prodotto in condizioni di stress ambientale.
Il contributo di questa tesi è stato l’ ampliamento delle conoscenze di base sulla distribuzione delle diatomee negli ecosistemi acquatici di transizione; questa comunità è risultata essere un ottimo descrittore di questi ambienti mostrando una forte correlazione con i fattori abiotici.

Diatoms are widespread group in aquatic environments, and due to their characteristics are useful tools of biological monitoring. They are one of the biological elements required by the European Water Frame Directive 2000/60/EC for water quality assessment.
Transitional waters are common ecosystems in Mediterranean Ecoregion and the lack of ecological knowledge cause a negative impact on environmental conservation, management and restoration.
The aim of this study is to improve the knowledge of transitional water ecosystems through the study of diatom community and the assessment of the potential use of these algae as bioindicator.
The study was conducted on diatom communities and environmental variables of several ecosystems and their potential correlations have been also investigated.
A total of 28 sites were investigated. They represent different typologies of transitional waters: estuarine zones of lotic systems (rivers and channels) and brackish lentic ecosystems (coastal lagoons) of Tyrrhenian coast line, between Latium and Tuscany Regions. Biological and water samples were collected from each sites.
A total of 219 species and varieties were identified. Furthermore, a potential toxic species, Amphora coffeaeformis was recognized.
The identified diatom communities and the result of biotic analysis have been treated statistically by Principal Component Analysis and Canonical Correlation Analysis. The results showed that communities were similar as chemical and physical chemical variables for each typology of studied transitional waters.
Canonical Correlation Analysis performed on biological and chemical outlined a linear correlation between components.
Main factors that influenced diatom community structures were: velocity flow, substrate, salinity and nutrients, particularly nitrates and phosphates. River mouths presented a major numbers of species, probably due to the extreme heterogeneity of environmental parameters. Concerning canal mouths diatoms species resulted a good tool for assessment of water quality. In the lagoon ecosystems we found lower number of species probably related to the environmental selectivity (i.e. salinity). The results showed a strength correlation between diatomic communities and several environmental parameters. Three different diatom assemblages were observed in the three typology of transitional waters: river mouths, channel mouths and coastal lagoons.
The potential toxic species Amphora coffeaeformis, was identified, isolated and cultured in fresh media. Besides, the species was submitted to toxicity test to evaluate the presence of domoic acid, using instrumental tests LC-MS and ecotoxiticy assay Microtox. The results of analysis did not detect the presence of domoic acid in the culture, but it could be a producer under environmental stress conditions.
This study contribute to improve knowledge on diatoms of the Italian transitional aquatic ecosystems, at both the basic and applied levels.
Description: 
Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione delle risorse biologiche
URI: http://hdl.handle.net/2067/2478
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