laurea AMB

Elenco dei docenti e dei corsi

Tutti i dati relativi ai docenti sono reperibili sul portale anagrafico dell'Università di Pisa Unimap.

Anno 2017-18

Corsi presenti nel regolamento didattico di Scienze Ambientali

Insegnamento

CFU

anno

semestre

docente

Analisi di sistemi ecologici

6

2

1

Ercoli Laura

Analisi e valutazioni per il territorio

6

2

2

Rovai Massimo

Biologia marina

6

2

1

Castelli Alberto

Botanica Ambientale

6

2

2

Lombardi Tiziana

Chimica dell’atmosfera

6

1

1+2

Persico Maurizio Giannarelli Stefania

Chimica organica ambientale

6

1

2

Raffaelli Andrea

Climatologia Generale

6

1

2

Pinna Sergio

Complementi di Geomorfologia

6

1

2

Pappalardo Marta

Comportamenti socio-ambientali

6

2

2

Rognini Paolo

Dinamica degli inquinanti

6

2

2

Andreussi Paolo

Dinamica della Criosfera

6

1

2

Baroni Carlo, Salvatore Maria Cristina, Ribolini Adriano

Diritto e tecnica per l’ambiente (modulo Diritto dell’ambiente)

6

1

1

Lolli Ilaria

Diritto e tecnica per l’ambiente (modulo Pianificazione Territoriale)

6

1

2

Lolli Ilaria

Ecologia Microbica

6

1

1

Vannini Claudia

Effetti dell’inquinamento sulla salute

6

2

1

Viegi Giovanni – Baldacci Sandra

Evoluzione e diversità delle piante

6

1

2

Peruzzi Lorenzo

Fisica Applicata all’ambiente

6

1

2

Cervelli Franco

Flora e vegetazione delle coste

6

2

2

Ciccarelli Daniela

Geochimica ambientale

6

1

1

Petrini Riccardo

Geografia Ambientale

6

2

1

Pinna Sergio

Geopedologia

6

2

1

Zanchetta Giovanni

Global Changes

6

1

1

Zanchetta Giovanni, Pappalardo Marta, Regattieri Eleonora, Rocchi Sergio

Interazioni piante-ambiente

6

1

1

Sanità Di Toppi Luigi

Meteo-climatologia

6

2

2

Provenzale Antonello

Metodologie di analisi ambientale

6

1

1

Armienti Pietro

Micropaleontologia applicata all'ambiente

6

1

1

Morigi Caterina

Modelli matematici ambientali
modulo MATEMATICA

6

1

1

Acquistapace Paolo

Modelli matematici ambientali
modulo MODELLISTICA AMB.LE

3

1

2

Mastroeni Giandomenico

Modelli matematici ambientali
modulo ABILITA' INFORMATICHE

3

1

2

Modalità e-learning

Polani Federico

Monitoraggio delle matrici ambientali

6

1

1

Giannarelli Stefania

Paleoclimatoogia isotopica

6

2

1

Regattieri Eleonora

Tossicologia e Mutagenesi

6

1

2

Orlandini Elisabetta

NOTA: Il corso di Protezione dei Litorali (Prof. Cappietti) per l’a.a. 2017-18 tace.

Alcuni corsi consigliati da inserire tra quelli “a scelta,” secondo il regolamento didattico di Scienze Ambientali per l’a.a.2017-18 (si veda anche la lista del corsi a scelta nella sezione “Piani di studio” che comprende anche i corsi non in programmazione didattica ma attivati da altri CdS)

Insegnamento

CFU

semestre

Corso di Laurea che lo offre

docente

Acustica 2

6

2

Fisica

Licitra Gaetano

Analisi GIS per l'ambiente e il territorio

6

1

Conservazione e Evoluzione

Bini Monica - Nannini Daniele

Biochimica marina

6

2

Biologia Marina

Tozzi Maria Grazia

Ecologia sperimentale e biodiversità di coste rocciose

6

2

Biologia Marina

Benedetti Cecchi Lisandro

Economia e marketing agro-alimentare  

6

1

Agraria

Brunori Gianluca

Fotointerpretazione e Telerilevamento

6

2

Scienze e Tecnologie Geologiche

Salvatore Maria Cristina

Geoarcheologia

6

2

Conservazione e Evoluzione

Boschian Giovanni – Bini Monica

Impatto dei cambiamenti climatici in ambienti marini

3

2

Biologia Marina

Bulleri Fabio

Modelli dinamici ambientali

6

1

Scienze Ambientali

Cioni Lorenzo

Sedimentologia

6

2

Scienze e Tecnologie Geologiche

Sarti Giovanni

 


GLI INSEGNAMENTI ATTIVATI PER L'ANNO ACCADEMICO 2016/2017 SONO STATI:

Anno 2016-17

Corsi presenti nel regolamento didattico di Scienze Ambientali

Insegnamento

CFU

anno

semestre

docente

Analisi di sistemi ecologici

6

2

1

Ercoli Laura

Analisi e valutazioni per il territorio

6

2

2

Rovai Massimo

Biologia marina 1

6

2

1

Castelli Alberto

Botanica Ambientale

6

2

2

Lombardi Tiziana

Chimica dell’atmosfera

6

1#

1+2

Persico Maurizio  - Giannarelli Stefania

Chimica organica ambientale

6

1

2

Raffaelli Andrea

Climatologia Generale

6

1

2

Pinna Sergio

Complementi di Geomorfologia

6

1

2

Pappalardo Marta

Dinamica degli inquinanti

6

2

2

Tognotti Leonardo

Dinamica della Criosfera

6

1#

2

Baroni Carlo - Salvatore Maria Cristina - Ribolini Adriano

Diritto e tecnica per l'ambiente (modulo Diritto dell'ambiente)

6

1

1

Lolli Ilaria

Diritto e tecnica per l'ambiente (modulo Pianificazione Territoriale)

6

1

2

Santini Luisa

Ecologia Microbica

6

1

1

Vannini Claudia

Effetti dell'inquinamento sulla salute

6

2

1

Viegi Giovanni

Evoluzione e diversità delle piante

6

1

2

Peruzzi Lorenzo

Fisica Applicata all'ambiente

6

1

2

Cervelli Franco

Geochimica ambientale

6

1

1

Petrini Riccardo

Geografia Ambientale

6

2

1

Pinna Sergio

Global Changes

6

1

1

Zanchetta Giovanni - Marroni Michele - Pappalardo Marta - Rocchi Sergio

Metodologie di analisi ambientale

6

1

1

Armienti Pietro

Micropaleontologia applicata all'ambiente

6

1

1

Morigi Caterina

Modelli matematici ambientali - modulo MATEMATICA

6

1

1

Acquistapace Paolo

Modelli matematici ambientali - modulo MODELLISTICA AMB.LE

3

1

annuale

Mastroeni Giandomenico - Acquistapace Paolo

Modelli matematici ambientali - modulo ABILITA' INFORMATICHE

3

1

2

Modalità e-learning

Monitoraggio delle matrici ambientali

6

1

1

Giannarelli Stefania

Paleoclimatoogia isotopica

6

2

2

Zanchetta Giovanni

Protezione dei litorali

6

2

2

Cappietti Lorenzo

# Obbligatorio per Curriculum Climatologico (per il Curriculum Generale può essere inserito tra gli esami a scelta).

NOTA: I corsi di Biologia degli ambienti marini profondi e della colonna d’acqua (Prof. Emanuela Fanelli), Flora e Vegetazione delle Coste (Prof. Ciccarelli Daniela) e Tossicologia e Mutagenesi (Prof. Roberto Scarpato) per l’a.a. 2016-17 tacciono. 

Corsi consigliati da inserire tra quelli “a scelta”

Insegnamento

CFU

semestre

Corso di Laurea che lo offre

docente

Acustica 2

6

2

Fisica

Licitra Gaetano

Analisi GIS per l'ambiente e il territorio

6

1

Conservazione e Evoluzione

Bini Monica

Biochimica marina

6

2

Biologia Marina

Tozzi Maria Grazia

Ecologia sperimentale e biodiversità di coste rocciose

6

2

Biologia Marina

Benedetti Cecchi Lisandro

Economia e marketing agro-alimentare 

6

1

Agraria

Brunori Gianluca

Fotointerpretazione e Telerilevamento

6

2

Scienze e Tecnologie Geol.

Salvatore Maria Cristina

Geoarcheologia

6

2

Conservazione e Evoluzione

Baroni Carlo

Impatto dei cambiamenti climatici in ambienti marini ##

3

 

Biologia Marina

 

Sedimentologia

6

2

Scienze e Tecnologie Geol.

Sarti Giovanni

Tecnologie dei cicli produttivi

6

2

Economia Aziendale

Tarabella Angela

 

ACUSTICA 2 (6 CFU)

Obiettivi formativi:
Fornire allo studente conoscenze e approfondimenti sulle tematiche di acustica ambientale, sulle tecniche avanzate di misure, sui modelli matematici di simulazione e sui loro limiti di applicazione.

Syllabus:
Modelli teorici in acustica e loro principali applicazioni; Barriere acustiche. Acustica in ambienti
confinati; Modellizzazione di sale di ascolto. Vibrazioni in ambiente di lavoro.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di fisica, acustica, analisi matematica, statistica.

Programma dettagliato del corso
Rumore da traffico autoveicolare, ferroviario e aeroportuale: caratteristiche e metodi di modellizzazione. Barriere acustiche: teoria e metodi di dimensionamento; analisi di casi reali e problemi di messa in opera. Acustica in ambienti confinati: Insonorizzazione ed isolamento di macchinari e di ambienti. Indici acustici ed edilizia scolastica e convenzionata. Modellizzazione di sale per l'ascolto della musica o auditorium: studio di casi reali. Controllo delle vibrazioni negli ambienti di lavoro. Analisi dei costi e gestione di un progetto.

Lezioni frontali
6 CFU, 36 ore di lezione, frequenza non obbligatoria.

Obiettivi minimi
Dopo aver superato l'esame del corso, lo studente sarà in grado di applicare metodologie e tecniche per: monitoraggio ambientale e rilevamento dei fattori di inquinamento acustico; ricerca e collaudo di tecnologie, prodotti e strategie per la tutela dall’inquinamento acustico e per la pianificazione ambientale; procedure per il controllo sul rispetto della normativa acustica vigente; predisposizione di attività istruttorie, di consulenza e assistenza tecnico-scientifica in materia ambientale; attività di informazione, educazione e formazione in campo ambientale.

Dati del docente
Gaetano Licitra
ARPAT - Via Vittorio Veneto 27 Pisa.
Telefono: 050.835666
E-mail: g.licitra@arpat.toscana.it
Pagina web: www.arpat.toscana.it
Orario di ricevimento:previo accordo con il docentr g.licitra@arpat.toscana.it
Luogo di ricevimento: Ufficio ARPAT via vittorio veneto 27

Testi e siti internet di riferimento
E. Cirillo: Acustica Applicata, McGraw-Hill, Milano, 1997.
L. L. Beranek, I. L. Vér: Noise and Vibration Control Engineering, Wiley & Sons, New York 1992.
R. Spagnolo: Acustica, UTET Libreria, Torino, 2015.

Prove di verifica dell’apprendimento
Prova scritta con eventuale colloquio integrativo.


 ANALISI DI SISTEMI ECOLOGICI (6 CFU)

Obiettivi formativi
Richiamare i concetti fondamentali dell’ecologia di base e presentarne le applicazioni alla gestione dell’ambiente e delle sue risorse, per sviluppare la percezione sistemica della biosfera, capire i cambiamenti globali ed acquisire le competenze per la gestione e conservazione degli ecosistemi

Syllabus
Copiare dal Regolamento didattico http://www.dst.unipi.it/regolamento-sna.html

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di chimica, fisica e biologia

Programma dettagliato del corso
A. Ecosistema (4 ore)
Componenti dell'ecosistema: funzionali e strutturali (sostanze inorganiche, elementi climatici, composti organici, organismi produttori, macroconsumatori, microconsumatori). Fattori di controllo dell’ecosistema.
B. Biocenosi (4 ore)
Tipi di biocenosi, denominazione, caratteristiche, evoluzione delle biocenosi. Cause di diversità delle biocenosi. Popolazioni: caratteristiche e processi dinamici.
C. Fattori ed elementi del clima (4 ore)
Bilancio della radiazione nell'atmosfera e nelle coperture vegetali. Temperatura dell'aria e del terreno. Umidità assoluta e umidità relativa. Precipitazioni. Vento. Misura degli elementi climatici.
D. Terreno (8 ore)
Processi formativi ed evolutivi. Caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche del terreno. Interazioni pianta coltivata/terreno: funzioni del terreno, fattori determinanti della fertilità, dinamica dello sviluppo dell’apparato radicale in relazione alle caratteristiche della rizosfera.
E. Flusso energetico nell'ecosistema (4 ore)
Catena alimentare di pascolo e di detrito. Rete alimentare. Leggi della termodinamica. Legge del 10%. Utilizzazione dell’energia nella catena alimentare. Piramidi ecologiche: di numeri, di biomassa, di energia.
F. Principi relativi ai limiti fisiologici (4 ore)
Fattore ecologico. Interazioni tra organismo e ambiente. Valenza e nicchia ecologica. Legge del minimo. Legge della tolleranza e suoi corollari. Fattori limitanti.
G. Ciclo della materia (4 ore)
Cicli bio-geochimici degli elementi, riserve e flussi. Cicli gassosi e sedimentari, perfetti ed imperfetti. Ciclo dell'azoto, del fosforo, del carbonio, dell'ossigeno e dell'acqua.
H. Produzione degli ecosistemi (4 ore)
Produzione lorda e netta. Produzione primaria, secondaria e della comunità. Metodi di misura delle produzioni. Caratteristiche dell'agro-ecosistema e differenze rispetto all'ecosistema naturale.
I. Fenomeni dinamici dell’ecosistema (4 ore)
Stadio di climax: caratteristiche e proprietà. Successione ecologica. Processi omeostatici.
L. Adattamento (4 ore)
Adattamenti morfologici e fisiologici. Origine dell'adattamento. Importanza dell'ambiente. Basi della selezione naturale. Importanza delle mutazioni. Teorie di Darwin e della sintesi moderna.
M. Indicatori biologici (4 ore)
Indicatori ambientali, funzioni e caratteristiche. Indicatori di sostenibilità, impronta ecologica.

Lezioni frontali
(6 CFU, 48 ore di lezione, frequenza non obbligatoria)

Obiettivi minimi (ciò che lo studente saprà fare dopo aver superato l’esame del corso)
Sviluppare la percezione sistemica della biosfera. Apprendere i concetti chiave dell'ecologia (flussi di energia, cicli della materia, sviluppo degli ecosistemi) ed inquadrarli nella realtà naturale ed antropica. Inquadrare i microprocessi nei macroprocessi. Capire i cambiamenti globali nella loro genesi e nelle varie scale temporali ed applicare gli strumenti per la quantificazione delle alterazioni antropiche.

Dati del docente
Nome: Laura Ercoli
Sede: Scuola Superiore Sant’Anna, P.zza Martiri della Libertà 33, Pisa
Telefono: 050-883357
E-mail: laura.ercoli@santannapisa.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: Scuola Superiore Sant’Anna, P.zza Martiri della Libertà 33, Pisa

Testi di riferimento
Odum e Barrett (2005) - Fondamenti di Ecologia, Piccin Ed., Padova.
Pignatti S. (1995) – Ecologia vegetale, UTET, Torino, 531 pp.
Susmel L. (1988) - Principi di ecologia, CLEUP Ed., Padova, 1180 pp.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale


 ANALISI GIS PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO (6 CFU)

(Corso di studio Conservazione e Evoluzione)

Obiettivi formativi
Saper realizzare un progetto in ambiente GIS, capire le potenzialità ed i limiti del programma.
Saper interrogare un progetto fatto da altri utenti o banche dati disponibili open source.

Syllabus
Il corso si propone di fornire agli studenti le abilità tecniche che consentano loro un utilizzo dei software GIS Open Source per l’analisi dei fenomeni naturali. In particolare si propone di addestrare gli studenti alla progettazione e realizzazione di applicazioni dei software GIS in ambiti naturalistici ed ambientali e per lo studio della distribuzione spaziale dei fenomeni naturali.
Il corso affronta i principali aspetti concettuali e procedurali della gestione geografica e fornisce le conoscenze operative necessarie per l'utilizzo di QGIS, il principale software GIS Open Source attualmente disponibile.
Durante il modulo saranno consolidate le conoscenze degli studenti su argomenti basilari come la gestione dei layer vettoriali e raster, la georeferenziazione, la gestione del database, il geoprocessing raster e vettoriale e saranno proposti esercizi di applicazione di questi strumenti in ambito naturalistico e ambientale.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di GIS

Lezioni frontali
(5 CFU, 40 ore di lezione, frequenza non obbligatoria)

Lezioni fuori sede/ Laboratorio
(1 CFU, 12 ore di esercitazione, frequenza non obbligatoria)

Obiettivi minimi
Saper utilizzare il programma open source QGis per realizzazione di progetti elementari

Dati del docente
Nome: Monica Bini
Dipartimento: Dipartimento di Scienze della Terra
Telefono: 050 2215746
E-mail: monica.bini@unipi.it
Orario di ricevimento: Lunedì 10-12
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Scienze della Terra

Testi e siti internet di riferimento
GIS Open Source per geologia e ambiente Autore Valerio Noti casa editrice Flaccovio

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale


BIOCHIMICA MARINA (6 CFU)

Obiettivi formativi
Gli studenti conosceranno I meccanismi molecolari coinvolti nell'adattamento degli organismi marini alle variazioni del loro ambiente, quali temperature, salinità, pressione idrostatica, composizione chimica, presenza di sostanze inquinanti. Inoltre, gli studenti frequenteranno un laboratorio didattico durante il quale applicheranno tecniche analitiche per determinare la presenza di metalli in acque marine.

Syllabus
Il corso descrive agli studenti gli aspetti molecolari legati alla interazione tra organismi viventi ed ambiente marino ed i meccanismi biochimici messi in atto per affrontare la grande variabilità di parametri chimico.fisici che caratterizzano tale ambiente. Durante il corso verranno trattati diversi meccanismi biochimici peculiari degli organismi marini: Acqua e regolazione osmotica. Adattamenti biochimici alla temperatura, alla salinità e alla pressione. Aspetti metabolici del funzionamento muscolare in funzione della disponibilità di ossigeno in mammiferi acquatici. Le emoglobine degli organismi marini aspetti comparativi. Metodi biochimici per lo studio ed il controllo dell’inquinamento delle acque marine

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di Biochimica e fisiologia generali

Programma dettagliato del corso

Ripasso della struttura di proteine: struttura primaria secondaria terziaria e quaternaria, concetto di dominio strutturale e funzionale. Legami coinvolti nella stabilizzazione della struttura proteica. Le proteine con attività enzimatica. Come funziona un catalizzatore biologico. Ripasso di cinetica enzimatica, significato di kcat e KM. Effetto del pH sull'attività enzimatica. Effetto della temperature. Sensibilità delle strutture e funzioni proteiche alla temperature. Confronto di vari livelli strutturali fra DNA ligasi purificate da organismi psicrofili, mesofili e termofili. Le proteine di organismi psicrofili: confronto tra le caratteristiche strutturali e funzionali di DNA ligasi e alfa-amilasi di organismi psicrofili, mesofili e termofili, formulazione della teoria della relazione diretta tra stabilità attività e flessibilità. (Maria Grazia Tozzi). Conferma della teoria: esperimenti di mutagenesi sito diretta per convertire una proteina con caratteristiche psicrofile in una proteina con caratteristiche mesofile. I triacilgliceroli ed I lipidi di membrana. Costituzione delle membrane biologiche, caratteristiche morfologiche e funzionali dipendenza della fluidità di membrane dalla composizione lipidica. Struttura e funzione dei trasportatori. Il trasporto passivo facilitato, il trasporto attivo, la permeazione semplice. La percentuale di acidi grassi insaturi nelle membrane in relazione alla temperature dell'abitat. La perossidazione lipidica, le difese antiossidanti. Adattamenti degli organismi marini alla pressione: prospettiva storica, adattamenti proteici, adattamenti della fluidità di membrane. Esposizione di globuli rossi ad elevate pressioni, effetti sul consumo di glucosio e sulla produzione di lattato. Struttura e funzione di osmoliti. funzioni negli osmoregolatori e non. Funzione di alcuni osmoliti nella proteizione della struttura e funzione di proteine in presenza di stress da elevate pressioni idrostatiche. L'urea come osmolita, mobilizzazione dell'azoto proteico e vie di sintesi. regolazione della sintesi e ritenzione tissutale di urea di elasmobranchi esposti a diverse salinità. Il riassorbimento dell'acqua in teleostei marini ipoosmotici. l'escrezione del bicarbonato. Meccanismi molecolari coinvolti. Metabolismo muscolare: creatina e fosfocreatina, glicolisi anaerobia con produzione di lattato, metabolismo ossidativo. Le fibre muscolari classificate per capacità metabolica. Analisi dei muscoli locomotori di otaridi, di foche e di ratto: disposizione e capillarizzazione delle fibre, attività enzimatiche e mioglobina. Struttura e funzione di mioglobina ed emoglobina, basi strutturali dell'effetto omotropo positivo dell'ossigeno e dell'effetto Bohr. L'effetto Root, descrizione, ruolo dell'emoglobine con effetto Root, un esempio in Gobius della presenza di più emoglobine con effetto Root. I metalli essenziali e non essenziali. Le basi della tossicità dei metalli. Introduzione ai sistemi fisiologici di detossificazione dai metalli in organismi marini e non. Studio trascrittomico e proteomico di metallotioneine di ostriche esposte al cadmio in fase larvale ed in adulti. Uno studio sulla concentrazione di metallotioneine, metalli e labilità lisosomiale in diversi tessuti di mitilus galloprovincialis esposto ad un gradienti di inquinamento. Studio stagionale in mitilus di diversi biomarkers di inquinamento in adriatico.Uso di vertebrati come organismi sentinella di inquinamento. Studio in mullu barbatus di metallotioneine in vari organi in funzione dell'età. Distribuzione di vari metalli in diversi organi e correlazione con l'espressione di metallotioneine Uno studio di esposizione acuta a cadmio in Gobius.

Lezioni frontali
5 CFU, 40  ore di lezione, frequenza non obbligatoria

Laboratorio
1 CFU, 12 ore di esercitazione in laboratorio, frequenza obbligatoria

Obiettivi minimi

Lo studente acquisirà la capacità di comprendere vari aspetti della biochimica dell'adattamento ed I principali meccanismi di difesa dall'inquinamento.

Dati del docente
Nome: Maria Grazia Tozzi
Dipartimento: Biologia
Telefono: 0502211457
E-mail: maria.grazia.tozzi@unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Biologia laboratorio di Biochimica via San Zeno, 51

Testi e siti internet di riferimento
Il materiale didattico è a disposizione nella piattaforma Moodle nel sito del Dipartimento di biologia, sezione didattica

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame finale orale


BIOLOGIA MARINA 1 (6 CFU)

Obiettivi formativi
Obiettivi formativi: L’obiettivo del corso è di far sviluppare agli studenti che affrontano il corso di laurea la conoscenza degli principi fondamentali della biologia marina.

Syllabus
I principali argomenti affrontati sono: Caratteristiche generali dell’ambiente marino; fattori fisici e chimici che caratterizzano l’ambiente marino. Adattamento degli organismi all’ambiente marino. Riproduzione degli organismi marini; cicli vitali e strategie riproduttive. Associazioni tra organismi marini. Gli organismi bentonici: il fitobenthos, lo zoobenthos; distribuzione del benthos; metodi di studio del benthos. Gli organismi planctonici: il fitoplancton, lo zooplancton; metodi di studio del plancton. Gli organismi nectonici. Gli ambienti salmastri: caratteristiche generali; i popolamenti degli ambienti salmastri; meccanismi di colonizzazione degli ambienti salmastri. Funzionamento e produttività degli ecosistemi marini.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di Ecologia, Zoologia e Botanica

Programma dettagliato del corso

Lezioni frontali
(4 CFU, 32 ore di lezione, frequenza non obbligatoria)

Introduzione alla biologia marina; caratteristiche generali dell’ambiente marino; fattori fisici e chimici che caratterizzano l’ambiente marino; i movimenti del mare (correnti, onde, maree) e la loro influenza sugli organismi marini.
Adattamento degli organismi ai parametri che caratterizzano l’ambiente marino. Riproduzione degli organismi marini; cicli vitali e strategie riproduttive. Associazioni tra organismi marini.
Il benthos; gli organismi bentonici: il fitobenthos, lo zoobenthos; distribuzione del benthos; le comunità bentoniche; metodi di studio del benthos. Il plancton; gli organismi planctonici: il fitoplancton, lo zooplancton; metodi di studio del plancton. Il necton; gli organismi nectonici.
Gli ambienti salmastri: caratteristiche generali; i popolamenti degli ambienti salmastri; meccanismi di colonizzazione degli ambienti salmastri. La Biogeografia marina con particolare riferimento alla biogeografia del Mediterraneo.
Funzionamento e produttività degli ecosistemi marini. Il ciclo stagionale del plancton. Il microbial loop.

Lezioni fuori sede/ Laboratorio
(2 CFU, 32 ore di attività in laboratorio e in campo, frequenza obbligatoria)
Si prevede attività in campo e in laboratorio volte a sviluppare le conoscenze sui principali popolamenti presenti nella fascia costiera e, ove possibile, nell’ambiente pelagico. In particolare verranno effettuati dei campionamenti e verranno esaminati i campioni raccolti su substrato duro e su substrato molle in ambiente marino e salmastro; particolare attenzione verrà data allo studio della fauna interstiziale

Obiettivi minimi
Lo studente dovrà essere in grado di discutere i principali argomenti trattati nel corso e dovrà dimostrare un’adeguata conoscenza delle problematiche trattate nelle attività di laboratorio.

Dati del docente
Nome: Alberto Castelli
Dipartimento: Biologia
Telefono: 050 2211401
E-mail: alberto.castelli@unipi.it
Orario di ricevimento: martedi mattina 9,30-11.30
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Biologia – Via Derna 1

Testi e siti internet di riferimento
Cognetti, Sarà, Magazzù, 1999 - 2002. Biologia Marina, Calderini Bologna

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale


CHIMICA DELL’ATMOSFERA

(modulo di 3 CFU abbinato a quello di Monitoraggio Ambientale della prof. Giannarelli)

Obiettivi formativi
Introdurre i concetti base per la descrizione chimico-fisica dei sistemi naturali. Analizzare i rapporti tra composizione dell’atmosfera, clima, meteorologia e attività antropiche.

Syllabus
Principi della descrizione chimico-fisica dei sistemi naturali, dei cicli geochimici e della loro relazione con la meteorologia e il clima. Processi chimici e di trasporto che avvengono nell’atmosfera. Descrizione dei principali inquinanti atmosferici, dei processi di deposizione o trasformazione che subiscono e dei possibili interventi di abbattimento o mitigazione.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di chimica generale, fisica e chimica-fisica.

Programma dettagliato del corso
Dinamica di sistemi naturali: equilibrio termodinamico, stato stazionario, retroazioni positive e negative, crescita esponenziale (popolazioni), decadimento esponenziale (radioattività). Struttura dell’atmosfera, dipendenza della pressione e della temperatura dall’altitudine, processi di trasporto e convezione. Cicli geochimici del carbonio, dell’azoto, dell’ossigeno, dello zolfo e dell’acqua. Bilancio energetico globale, influenza della composizione dell’atmosfera sul clima, analisi e previsione dei cambiamenti climatici. Chimica della stratosfera, ciclo dell’ozono. Particolato atmosferico: classificazione granulometrica, processi di deposizione, coalescenza, evaporazione/condensazione. Inquinanti generati da combustioni. Sistemi di mitigazione e abbattimento. Smog classico e piogge acide. Smog fotochimico e processi ossidativi in atmosfera.

Lezioni frontali
3 CFU, 24 ore di lezione, frequenza non obbligatoria ma consigliata.

Obiettivi minimi
Valutare nel giusto contesto problemi ambientali, in particolare riguardanti l’atmosfera, a scala da locale (anche per ambienti interni) a scala globale. Valutare l’applicabilità di sistemi di abbattimento o mitigazione dell’inquinamento. Applicare semplici regole quantitative nei contesti suddetti.

Dati del docente
Nome: Maurizio Persico
Dipartimento: Chimica e Chimica Industriale
Telefono: 050-2219214
E-mail: maurizio.persico@unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: studio 120, DCCI

Testi e siti internet di riferimento
R. P. Wayne, Chemistry of the Atmospheres
Note delle lezioni elaborate dal docente (si trovano nel sito e-learning: https://polo3.elearning.unipi.it/course/view.php?id=2750)

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale.


 CHIMICA ORGANICA AMBIENTALE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Ripasso sistematica organica. Classificazione principali inquinati organici. Metodologie analitiche per l’identificazione di inquinanti organici in matrici ambientali.

Syllabus
Il corso, dopo un ripasso della sistematica della chimica organica, introduce una “nuova” classificazione dei composti organici per classi di solubilità, dopodiché prende in esame le varie classi di inquinanti organici, soffermandosi sui principali. Successivamente vengono descritte le principali tecniche strumentali per l’identificazione, la caratterizzazione e l’eventuale determinazione di inquinanti organici in matrici ambientali, con particolare riferimento alla spettrometria di massa. Vengono infine proposte una serie di applicazioni.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Buona conoscenza di base della chimica organica. Utili anche una conoscenza dei metodi di separazione cromatografica e nozioni elementari di tossicologia.

Programma dettagliato del corso
Prima parte: Richiami di sistematica organica
Gruppi funzionali e classi di composti organici, Nomenclatura dei composti organici. Nomenclatura IUPAC, Cenni su metodi di sintesi di composti organici, Reattività delle varie classi di composti organici
Seconda parte: Classificazione degli inquinanti organici: Composti organici volatili (VOC), Idrocarburi policiclici aromatici (PAH), Dibenzodiossine e dibenzofurani, Policlorobifenili, Pesticidi ed erbicidi, Inquinanti organici polari, Tensioattivi e loro metaboliti e prodotti di degradazione, Inquinanti “emergenti”, Un aiuto dalla natura: Cenni alle tecniche di “Phytoremediation”
Terza parte: Metodi di identificazione e caratterizzazione di inquinanti organici: Metodi spettrometrici, Metodi cromatografici, Spettrometria di massa e le sue interfacce,
Esempi di applicazioni ambientali: Applicazioni GC-MS, Applicazioni LC-MS

Lezioni frontali
(5 CFU, 40 ore di lezione, frequenza non obbligatoria ma fortemente consigliata)

Laboratorio
(1 CFU, 14 ore di esercitazioni, frequenza (non)obbligatoria)

Obiettivi minimi
Dopo aver rinfrescato le nozioni sistematiche della chimica organica, lo studente sarà in grado di classificare le varie tipologie di inquinanti organici, conoscendo anche la loro origine, nonché il loro “destino” nell’ambiente. Sarà inoltre in grado di suggerire spunti per lo sviluppo di opportune metodologie analitiche per la loro determinazione, basate principalmente sulla spettrometria di massa, accoppiata con tecniche cromatografiche di separazione.

Dati del docente
Nome: Andrea Raffaelli
Dipartimento: CNR – Istituto di Fisiologia Clinica
Telefono: 050-5152794
E-mail: andrea.raffaelli@cnr.it
Orario di ricevimento: sempre disponibile previo appuntamento telefonico o mediante email.
Luogo di ricevimento: Studio presso CNR-IFC (Area di Ricerca CNR, Via Moruzzi, 1, stanza 38, edificio B, primo piano)

Testi e siti internet di riferimento
• Prima Parte, Sistematica organica
Janice Gorzynski Smith – “Fondamenti di Chimica Organica”, Mc Graw Hill
Paula Yukakis Bruice – “Chimica Organica”, EdiSES
John Mc Murry – “Fondamenti di Chimica Organica”, Ed. Zanichelli
William H. Brown et al. – “Elementi di Chimica Organica”, EdiSES
• Seconda Parte, Inquinanti organici
Colin Baird – “Chimica Ambientale” – Ed. Zanichelli
Stanley E. Manahan – “Chimica dell’ambiente” – Ed. Piccin
• Terza Parte, Spettrometria di massa
Jurgen H. Gross – “Spettrometria di Massa”, EdiSES, 2016.
Silverstein – “Spectrometric Identification of Organic Compounds”
Cappiello (Ed) – “Advances in LC-MS Instrumentation”, Elsevier, 2007
De Hoffmann, Stroobant – “Mass Spectrometry”, 3a Edizione, Wiley, 2009.
https://polo3.elearning.unipi.it/course/view.php?id=2711
Materiale didattico sugli argomenti svolti a lezione
Tutte le slides proiettate durante il corso
Articoli di letteratura su applicazioni ambientali della spettrometria di massa sviluppate nei nostri laboratori

Prove di verifica dell’apprendimento
È previsto un esame orale con domande che permettano di verificare la preparazione nelle tre sezioni del corso.
È possibile preparare un argomento “a piacere”, scegliendo un inquinante o una classe di inquinanti, anche fra quelli non trattati nelle lezioni.
In questo caso il candidato deve sviluppare, anche mediante ricerche bibliografiche supplementari, le tre sezioni del Corso.
È possibile che la commissione integri la presentazione del candidato con domande, prendendo spunto dagli argomenti presentati.


CLIMATOLOGIA GENERALE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Acquisire informazioni di base sulla distribuzione geografica e le variazioni temporali delle grandezze climatiche; distinguere le principali tipologie di clima; conoscere le caratteristiche climatiche dell’Italia.

Syllabus
Gli elementi del clima. Gli effetti dei fattori astronomici e di quelli geografici. Climi marittimi e climi continentali. Le classificazioni climatiche. Caratteri climatici delle regioni geografiche italiane. Le variazioni del clima.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di geografia fisica

Programma dettagliato del corso
• Concetti di Tempo e di Clima. Meteorologia e Climatologia. Elementi e Fattori.
• La Radiazione solare e il bilancio energetico della Terra.
• La Temperatura dell’aria – scale termometriche; dalle misure ai dati climatologici; regime termico; escursioni diurna e annua; periodo termico; variazioni di temperatura con la quota; carte a isoterme.
• L’Umidità dell’aria – composizione chimica dell’atmosfera; umidità Assoluta, Specifica e Relativa; regime annuo; evapotraspirazione; vapore acqueo e nubi; correlazioni tra copertura nuvolosa e temperature globali.
• Le Precipitazioni – tipologie di precipitazioni; processi genetici; pluviometria; regime annuo; intensità ed eventi estremi; nivometria (cenni).
• La Pressione atmosferica – variazioni dovute all’altimetria, alla temperatura ed all’umidità; carte a isobare (aree cicloniche e anticicloniche); pressione in quota e concetto di geopotenziale (promontori e saccature).
• Il Vento – grandezze anemometriche; poligono dei venti; regime; gradiente barico e velocità; tipologie di venti.
• Gli effetti dei principali Fattori del Clima – fattori cosmici e ripartizione dell’energia solare in arrivo; contrasto fra mari e terre emerse (oceanicità e continentalità); catene montuose; correnti oceaniche.
• Il Clima a livello Globale – circolazione atmosferica generale; oscillazioni della ITCZ e questione dei Monsoni; distribuzione geografica media della pressione al livello del mare; correnti a getto e Onde di Rossby; temperature; precipitazioni.
• Le Classificazioni climatiche – dimensione dell’analisi; criteri; metodi di Köppen e di Trewartha.
• Qualche nota sul clima dell’Italia – fattori principali; eliofania e radiazione globale; temperature; trend termici dal 1951 ad oggi; piogge; classificazioni; regioni climatiche.
• Le Variazioni temporali del clima – significato di variazione climatica; metodi di indagine; grandi oscillazioni nel Fanerozoico; Quaternario recente: fasi glaciali e interglaciali; climatologia storica; dal 1860 ad oggi: global warming.
• Cenni sulla climatologia dei grandi cicloni e dei tornado.

Lezioni frontali
48 ore di lezione (frequenza non obbligatoria)

Obiettivi minimi
Potersi avvicinare agli argomenti della climatologia applicata e della meteorologia, con le necessarie basi climatologiche.

Dati del docente
Nome: Sergio Pinna
Dipartimento: Civiltà e Forme del Sapere
Telefono: 050-2211021
E-mail: sergio.pinna@unipi.it
Orario di ricevimento: martedì e mercoledì, dalle 10 alle 11 (prendere appuntamento per email)
Luogo di ricevimento: via P. Paoli 15

Testi e siti internet di riferimento
S. Pinna, 2017, Lineamenti di Climatologia, Ed. Aracne, Roma.
S. Pinna, 2013, Guida pratica alle Temperature in Italia, Ed. Aracne, Roma. (pp. 9-74)

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale


COMPLEMENTI DI GEOMORFOLOGIA (6 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire gli strumenti conoscitivi di base per un’analisi critica delle problematiche ambientalilegate alle modificazioni del clima e dell’ambiente fisico.

Syllabus
Geomorfologia climatica e strutturale – Metodologie e strumentazioni per la misura degli elementi meteo-climatici – Geomorfologia applicata alla paleoclimatologia – Monitoraggio della criosfera – Variazioni del livello del mare – Processi morfogenetici litorali – Bioerosione/protezione - L'uomo come agente morfogenetico

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di Geografia Fisica e preferibilmente anche di Geomorfologia.

Programma dettagliato del corso
1. Richiami di Geomorfologia di base. La Geomorfologia e i suoi paradigmi.
2. L'uomo come agente morfogenetico: Interazioni uomo-ambiente nel passato. Condizionamenti antropici nelle sequenze sedimentarie.
3. Le variazioni del livello del mare a breve e lungo termine: variazioni a breve termine, occasionali e periodiche; misurare il livello del mare: dai mareografi ai metodi satellitari; variazioni a lungo termine; gli indicatori del livello del mare; modelli glacio-idro-isostatici.
4. Analisi critica delle evidenze dei cambiamenti climatici in atto: metodi di studio/misura degli elementi meteo-climatici. La Climatologia Storica. I ghiacciai come indicatori dei cambiamenti climatici. Proxy data.
5. Le coste rocciose: Processi e loro quantificazione. Bioerosione e bioprotezione. Casi di studio.
6. Il fenomeno carsico: dissoluzione vs precipitazione in funzione del clima. Carsismo superficiale e ipogeo, forme caratteristiche.

Lezioni frontali
(5 CFU, 40 ore di lezione, frequenza non obbligatoria)

Lezioni fuori sede
(1 CFU, 2 escursioni giornaliere + elaborazione dati a gruppi)
Gli studenti saranno guidati nella raccolta di dati geomorfologici e morfometrici sul campo, la cui elaborazione verrà realizzata in autonomia secondo le indicazioni del docente.

Obiettivi minimi
Conoscenza dei principali processi morfogenetici. Conoscenza delle modificazioni climatiche occorse durante il Quaternario con particolare riguardo all’ultimo ciclo climatico. Capacità di analizzare criticamente le curve e di variazione del livello del mare. Comprensione dei report tecnici dell’IPCC. Capacità di riconoscere sul campo e quantificare i processi di modellamento di un litorale roccioso.

Dati del docente
Nome: Marta Pappalardo
Dipartimento: Scienze della Terra, via S. Maria 53
Telefono: 050 2215748
E-mail: marta.pappalardo@unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: ufficio del docente

Testi e siti internet di riferimento
La preparazione dell’esame si basa sugli appunti presi dallo studente a lezione (diapositive scaricabili su: https://polo3.elearning.unipi.it) e sulla lettura di articoli scientifici forniti dal docente.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale e presentazione di relazione scritta su attività fuori sede.


DINAMICA DELLA CRIOSFERA (6 CFU)

Obiettivi formativi
Conoscenza approfondita delle caratteristiche della criosfera, con particolare riguardo alle calotte glaciali, ai ghiacciai temperati e al permafrost. Conoscenza delle interazioni tra la criosfera e il clima globale e significatività della criosfera come indicatore ai fini della definizione di scenari previsionali dei cambiamenti climatici. Acquisizione delle metodologie per il monitoraggio della criosfera sia nel medio-breve sia nel lungo periodo.

Syllabus
ghiacciai, calotte glaciali, permafrost, fluttuazioni glaciali, bilancio di massa, rock glacier, monitoraggio
Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso Nozioni base di geografia, geografia fisica, cartografia

Programma dettagliato del corso
Lezioni frontali 4 CFU, 32 ore di lezione, frequenza non obbligatoria ma fortemente consigliata
La criosfera. Definizione, peculiarità e ruolo nel ciclo idrologico.
Interazione tra criosfera e clima. Criosfera come indicatore delle variazioni climatiche e ambientali.
La criosfera terrestre. Distribuzione a scala globale e locale. Neve, ghiaccio e ghiacciai: diagenesi e metamorfismo. Fattori che condizionano lo sviluppo dei ghiacciai. Il limite delle nevi. Il movimento dei ghiacciai. Il bilancio di massa: definizioni, metodi di calcolo, significato glaciologico e climatico. Il bilancio energetico glaciale.
Caratteristiche morfologiche e morfometriche. Classificazione termica e morfologica: tipologie, forma e caratteristiche dei ghiacciai alpini e delle aree polari (Antartide).
Dinamica dei ghiacciai continentali: erosione, trasporto e sedimentazione. Ambiente sopraglaciale, endoglaciale e subglaciale.
Monitoraggio dei ghiacciai: tecniche di indagine diretta e indiretta. Variazioni frontali, areali e volumetriche. Fluttuazioni dei ghiacciai e variazioni climatiche.
Geologia glaciale e criteri per la ricostruzione delle ultime fasi glaciali (piccola età glaciale, Olocene, fasi tardoglaciali, Ultimo Massimo Glaciale,).
I ghiacciai alpini e il sistema glaciale antartico: caratteristiche ed evoluzione.
Ricostruzioni climatiche e ghiacciai per la definizione del global change. Il ruolo della criosfera nel sistema climatico, e la risposta del criosfera ai cambiamenti climatici (passato, presente e futuro).
Modellazione dei ghiacciai: simulazione e validazione dei modelli di previsione
L’ambiente periglaciale. Forme periglaciali. Il permafrost. Formazione e significato dei rock glaciers. Permafrost e cambiamenti climatici.

Lezioni fuori sede/ Laboratorio
1 CFU laboratorio/esercitazioni (14 ore): ricostruzione dei limiti dei corpi glaciali attraverso indagini indirette; ricostruzione dei parametrici morfometrici dei ghiacciai attuali; analisi qualitativa e quantitativa di dati glaciologici; ricostruzione dei trend evolutivi.

1 CFU lezioni fuori sede (3 gg sul terreno): campo e/o uscite giornaliere. La non partecipazione al campo prevede altre attività didattiche sostitutive da concordare con i docenti.
Obiettivi minimi (ciò che lo studente saprà fare dopo aver superato l’esame del corso) Conoscenza caratteristiche della criosfera, con particolare riguardo alle calotte glaciali, ai ghiacciai temperati e al permafrost. Conoscenza delle interazioni tra la criosfera e il clima globale. Acquisizione delle metodologie (dirette e indirette) per il monitoraggio della criosfera sia nel medio-breve sia nel lungo periodo. Capacità di gestione dei dati relativi alle variazioni della criosfera.

Dati del docente
Nome: Carlo Baroni, Maria Cristina Salvatore, Adriano Ribolini
Dipartimento: Scienze della Terra
Telefono: 050 2215731
E-mail: carlo.baroni@unipi.it, mariacristina.salvatore@unipi.it; adriano.ribolini@unipi.it
Orario di ricevimento: mercoledi 11-13 e/o altri orari previo appuntamento da concordare via e-mail
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Scienze della Terra

Testi e siti internet di riferimento
Benn D.I. & Evans D.J.A. (1998 e anni successivi) Glaciers and Glaciation. Hodder Education, London. 802 pp. ISBN 978-0-340-905791.
Marshall S.J. (2011) The Cryosphere. Princeton University Press, 304 pp, ISBN 9780691145259 (Hbk).
Sharp R.P. ((1988) – Living ice: understand glaciers and glaciations. Cambridge University Press.
Sugden D.E. & Brian S.J. () - Glaciers and Landscape. Edward Arnold. ISBN-13: 978-0713158403
Bennet M.R. & Glasser N. F. (1996) – Glacial geology-Ice sheets and landforms. John Wiley & Sons Inc., 365 pp.

Altri testi suggeriti dai docenti e materiale fornito durante il corso in formato cartaceo e/o in pdf scaricabile dalla piattaforma Moodle (https://polo3.elearning.unipi.it/)

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale con eventuale valutazione di elaborati prodotti durante il corso, con voto in trentesimi


DIRITTO E TECNICA PER L’AMBIENTE (12 CFU)

Obiettivi formativi
Il I modulo del corso mira a fornire una adeguata conoscenza della complessa rete di norme che, in un sistema di governance multilivello, hanno ad oggetto la tutela dell’ambiente e l’uso razionale e sostenibile del territorio e delle risorse naturali.
Il II modulo del corso consente allo studente di produrre, attraverso la elaborazione di cartografie e relazioni, informazioni strutturate relative ad un determinato sistema territoriale, considerato sia nei suoi aspetti naturalistici che in relazione alle diverse pressioni antropiche.

Syllabus
Governo del territorio, tutela dell’ambiente, tutela del paesaggio. Principi e norme del diritto ambientale in un sistema di governance multilvello. Pianificazione urbanistica e pianificazione di settore. Compatibilità di piani/programmi e progetti con l’interesse ambientale. Le materie del diritto ambientale. Autorizzazione integrata ambientale. Bonifica dei siti inquinati e disciplina del danno ambientale.
Analisi del sistema naturale (geomorfologico ed idrografico) e dei sistemi funzionali (insediativo, agricolo ed industriale, infrastrutturale e della mobilità). Tecniche di redazione di cartografie e relazioni.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Modulo I: nozioni base di Diritto pubblico

Programma dettagliato del corso

Modulo I
Nella prima parte delle lezioni verranno affrontati i temi relativi a:
• il principio dello sviluppo sostenibile;
• la nozione giuridica di ambiente ed i suoi confini con le nozioni “contigue” di governo del territorio, paesaggio, salute;
• le fonti ed i principi del diritto ambientale;
• il contesto istituzionale del governo dell’ambiente, con particolare riferimento ai soggetti fra i quali sono ripartite le competenze normative ed amministrative;
• strumenti di command and control, strumenti economici e strumenti ad adesione volontaria.
Nella seconda parte delle lezioni saranno esaminati i seguenti settori:
• ipotesi di valutazione in un unico procedimento della compatibilità di piani o programmi (VAS) ovvero di progetti (VIA) con l’interesse ambientale;
• funzioni urbanistiche e livelli della pianificazione del territorio;
• tutela dell’assetto idrogeologico e tutela quali-quantitativa delle acque;
• gestione dei rifiuti;
• inquinamento atmosferico ed emissioni di gas serra;
• inquinamento acustico;
• AIA (autorizzazione integrata ambientale) ed AUA (autorizzazione unica ambientale);
• bonifica dei siti inquinati e disciplina del danno ambientale

Modulo II
Scopo delle lezioni del II modulo è quello di produrre informazioni strutturate relative a vari sistemi territoriali assegnati. Il lavoro verrà svolto dagli studenti riuniti in gruppi di due persone.
Oggetto di studio sarà l’area della Provincia di Siena, attraverso l’analisi di basi dati in parte fornite dai docenti e provenienti da varie fonti (C.T.R., Autorità di Bacino, ISTAT, S.I.T. Regione Toscana) ed in parte reperite autonomamente dallo studente, rielaborate al fine di produrre informazioni tematiche in forma di cartografie e relazioni (Quadro conoscitivo e sua interazione con i Piani Urbanistici e Territoriali ai vari livelli).
Analisi a livello territoriale:
a) analisi del sistema naturale
TAVOLA 1) Sistema geomorfologico e analisi del P.A.I. con relazione descrittiva
TAVOLA 2) Sistema idrografico e analisi del P.A.I. con relazione descrittiva
b) analisi dei sistemi funzionali (residenze, servizi, attività economiche e trasporti)
TAVOLA 3) Sistema insediativo ed analisi del R.U. con relazione descrittiva
TAVOLA 4) Sistema agricolo e produttivo industriale con relazione descrittiva
TAVOLA 5) Sistema infrastrutturale e della mobilità (TPL) e relazione con il pendolarismo con
relazione descrittiva
c) analisi degli aspetti socio economici
Esercitazione sui dati statistici e relazione di sintesi degli aspetti socio economici sulla base degli indicatori calcolati

Lezioni frontali
Modulo I (6 CFU) 48 ore di lezione, frequenza non obbligatoria
Modulo II (6 CFU) 48 ore di lezione (lezioni ed esercitazioni), frequenza obbligatoria

Obiettivi minimi
Modulo I: Conoscenza della rete di norme che, in un sistema di governance multilivello, hanno ad oggetto la tutela dell’ambiente e l’uso razionale e sostenibile del territorio e delle risorse naturali
Modulo II: Produzione di informazioni strutturate (relazioni e cartografie) relative ad un sistema territoriale

Dati del docente
Modulo I
Nome: Ilaria Lolli
Dipartimento: Dipartimento di Giurisprudenza
Telefono:
E-mail: ilaria.lolli@unipi.it
Orario di ricevimento: giovedì dalle 12
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Giurisprudenza

Modulo II
Nome: Luisa Santini
Dipartimento: Dipartimento di Ingegneria dell’Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle Costruzioni
Telefono:
E-mail: luisa.santini@unipi.it
Orario di ricevimento: previa e-mail
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Ingegneria dell’Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle Costruzioni

Testi e siti internet di riferimento
Modulo I
Per la preparazione dell’esame, agli studenti frequentanti verrà fornito materiale di studio, comprese le slides delle lezioni.
Agli studenti non frequentanti si consiglia lo studio del testo di:
P. DELL’ANNO, Diritto dell’ambiente, CEDAM, 2016
La continua evoluzione normativa della materia rende spesso obsoleti i testi di riferimento, per cui la docente si riserva comunque di indicare testi più aggiornati laddove ciò apparisse inevitabile.

Modulo II
La preparazione per l’esame consiste nella redazione di relazioni e di tavole. Il lavoro dovrà essere prodotto in formato digitale facilmente consultabile (PDF), separando la parte delle tavole da quella delle relazioni

Prove di verifica dell’apprendimento

Modulo I
Esame orale

Modulo II
Esame orale sul materiale (relazioni e cartografie) prodotto nel corso delle esercitazioni


ECOLOGIA MICROBICA (6 CFU)

Obiettivi formativi
Lo studente avrà una solida conoscenza sulla diversità, sull'ecologia e sul ruolo dei microrganismi negli ambienti naturali ed antropizzati e della loro importanza nelle tecniche di bio-risanamento. Avrà inoltre acquisito le principali tecniche per lo studio delle comunità microbiche.

Syllabus
La prima parte del corso tratta la distribuzione dei microrganismi nei vari ambienti, il loro ruolo nei cicli degli elementi e le relazioni con altri organismi trattando aspetti sia fisiologici che molecolari che stanno alla base delle diverse funzioni. Nella seconda parte verranno trattate problematiche prettamente ambientali mettendo in evidenza il ruolo fondamentale che i microrganismi hanno assunto nello sviluppo di tecnologie per la soluzione di problematiche ambientali.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Sono considerati requisiti fondamentali conoscenze di ecologia generale,citologia, biodiversità animale e vegetale. La frequenza del corso è consigliata.

Programma dettagliato del corso
Il corso fornisce conoscenze sugli organismi microbici e il loro ruolo nell'ambiente e nelle applicazioni per il risanamento ambientale. Vengono trattate la diversità, l'ecologia e l'evoluzione degli organismi microbici procariotici ed eucariotici negli ambienti naturali e la loro utilità come strumenti essenziali in tecniche di bonifica di siti o matrici contaminate. Durante il corso vengono anche illustrate ed applicate le principali tecniche per lo studio delle comunità microbiche e per la comprensione della loro funzione in relazione a fattori biotici ed abiotici.

Lezioni frontali
4 CFU (32 ore) di lezione frontale, frequenza fortemente consigliata.

Laboratorio
2 CFU (28 ore) di laboratorio, frequenza per almeno il 75% delle ore.

Obiettivi minimi
Lo studente saprà dimostrare la sua conoscenza degli argomenti illustrati durante il corso, inclusi quelli trattati durante le attività di laboratorio, spiegandoli in modo esaustivo, chiaro, razionale e corretto. Lo studente dovrà essere in grado di presentare i diversi argomenti utilizzando una terminologia appropriata e con proprietà di linguaggio. Lo studente saprà inoltre discutere criticamente i concetti acquisiti durante il corso e mettere in relazione gli argomenti del corso con le sue conoscenze biologiche di base.

Dati del docente
Nome: Claudia Vannini
Dipartimento: Dipartimento di Biologia
Telefono: +390502211358
E-Mail: claudia.vannini@unipi.it
Orario di ricevimento: da concordare su appuntamento
Luogo di ricevimento: Via A. Volta 4, 56126, Pisa

Testi e siti internet di riferimento
Diapositive delle lezioni.
Prescott's microbiology. 9th Edition. Joanne Wiley, Linda Sherwood, Christopher J. Woolverton. Mcgraw-Hill Higher Education.
Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica. Paola Barbieri, Giuseppe Bestetti, Enrica Galli, Davide Zannoni. Casa Editice Ambrosiana.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale.


ECOLOGIA SPERIMENTALE E BIODIVERSITA’ DI COSTE ROCCIOSE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Al termine del corso lo studente sarà in grado di: spiegare l’influenza dei principali processi biotici ed abiotici e delle loro interazioni sui popolamenti ad alghe ed invertebrati di costa rocciosa; leggere un articolo scientifico relativo alla ecologia di coste rocciose, comprendendone la problematica, i metodi sperimentali ed analitici ed interpretandone i risultati in modo critico; progettare, realizzare, analizzare ed interpretare un esperimento di campo sulla ecologia dei popolamenti di costa rocciosa; utilizzare le conoscenze acquisite nella progettazione di disegni di campionamento ed esperimenti per lo studio di effetti antropici quali impatti ed influenza di Aree Marine Protette.

Syllabus
Il corso ha lo scopo di fornire allo studente le basi logiche e metodologiche per comprendere i processi che influenzano le modalità di distribuzione, di abbondanza e di diversità dei popolamenti ad alghe ed invertebrati di costa rocciosa. Sarà enfatizzata la natura sperimentale e quantitativa dell’ecologia marina, con particolare attenzione al disegno di campionamento, alla progettazione di esperimenti, all’impiego di tecniche numeriche intensive e all’analisi ed interpretazione di dati ecologici complessi.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di Concetti di base di ecologia e elementi di biostatistica

Programma dettagliato del corso

Lezioni frontali
(5 CFU, 40 ore di lezione, frequenza non obbligatoria)
Introduzione ad ambienti ed organismi – Le coste rocciose:
• L’interfaccia tra l’ambiente marino e quello terrestre;
• Ambienti sommersi
• Principali processi abiotici: l’essiccamento, la luce, l’idrodinamismo
• Processi biotici: competizione, pascolo, predazione dispersione e reclutamento in alghe ed invertebrati marini
La sperimentazione in ecologia marina
• Revisione dei principi di disegno sperimentale e loro applicazione a studi di costa rocciosa: la natura dei fattori sperimentali, relazioni tra fattori in disegni multifattoriali, analisi della generalità di processi, controlli ed artefatti
• Modalità di distribuzione: eterogeneità a varie scale spaziali e temporali; variazioni su scale multiple.
• Cause di variabilità: il ruolo interattivo dei processi abiotici e biotici; perturbazioni naturali ed eterogeneità spazio-temporale dei popolamenti
• La biodiversità di coste rocciose: analisi ed interpretazione.
• Impatto antropico e conservazione della biodiversità marina di costa rocciosa

Lezioni fuori sede: Laboratorio (lab) e Campo (cmp)
(1 CFU, esempio: frequenza non obbligatoria)
• Il campionamento di distribuzioni di frequenza (lab)
• influenza della varianza e della taglia del campione sulle stime campionarie (lab)
• analisi della variabilità spaziale e temporale su dati simulati e reali (lab)
• analisi di esperimenti ecologici su dati simulati e reali (lab);
• Fenomenologia di coste rocciose (cmp)
• Misurazioni: il campionamento di popolamenti ad alghe ed invertebrati (cmp)
• Misure di variabilità su stime di abbondanza: campionamenti gerarchizzati (cmp)
• Dalla osservazione alla spiegazione: progettazione ed impostazione di esperimenti (lab e cmp)

Dati del docente
Nome: Lisandro Benedetti Cecchi
Dipartimento: Biologia
Telefono: 050 2211413
E-mail: lbenedetti@biologia.unipi.it
Orario di ricevimento: mercoledì 11-13 e giovedì 9-11
Luogo di ricevimento: Via Derna 1, terzo piano

Testi e siti internet di riferimento
• Bertness, M. D., Bruno, J. F., Silliman, B.R. and Stachowicz, J.J. 2013. Marine community
• ecology and conservation. Sinauer Associated, Inc. Publishers. Sunderland, Massachusetts.
• Quinn, G. P., Keough, M. J. (2002). Experimental design and data analysis for biologists. Cambridge University Press. Cambridge, U.K.
• Underwood, A. J. 1997. “Experiments in ecology: their logical design and interpretation using analysis of variance”. Cambridge University Press.

Prove di verifica dell’apprendimento
E’ prevista una prova di valutazione scritta in itinere a cui possono partecipare solo gli iscritti al corso. Gli studenti che ricevono una valutazione sufficiente possono convalidare l’esame. In alternativa gli studenti possono sostenere l’esame in forma orale presentandosi agli appelli regolari


EFFETTI DELL’INQUINAMENTO SULLA SALUTE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire elementi conoscitivi dei danni sulla salute causati dall’esposizione a: inquinanti atmosferici esterni ed interni, inquinamento idrico e agrochimico, inquinanti professionali, onde elettromagnetiche, radiazioni ionizzanti, cambiamenti climatici, rifiuti solidi urbani; illustrare i principi di base delle metodiche di epidemiologia ambientale per lo studio di tali effetti.

Syllabus
Cenni di anatomia e di fisiopatologia cardio-respiratoria e renale. Sistema immunologico e malattie allergiche. Utilizzo di marcatori biologici. Metodi di studio epidemiologici e misure di frequenza e di rischio. Danni biologici ed effetti sanitari da inquinanti atmosferici esterni ed interni, con particolare riferimento al particolato fine ed al fumo passivo di sigarette. Danni biologici ed effetti sanitari da onde elettromagnetiche e da radiazioni ionizzanti. Danni biologici ed effetti sanitari da inquinanti professionali fisici e chimici. Effetti sulla salute e sull'ambiente dei cambiamenti climatici. Strategie di riduzione dell'inquinamento atmosferico.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di:
1) monitoraggio chimico-fisico degli inquinanti atmosferici.
2) anatomia, biologia e fisiologia dell’apparato cardio-vascolare, respiratorio, urinario ed uditivo.
3) epidemiologia.
(Gli argomenti di cui ai punti 2) e 3) verranno comunque ripresi durante il corso).

Programma dettagliato del corso
L’introduzione inquadra le problematiche sanitarie legate all’inquinamento che un laureato in Scienze Ambientali deve conoscere, sia che lavori in ambito pubblico (es. Ufficio Ambiente di un Comune) sia che lavori in ambito privato (es. Ufficio Sicurezza di una ditta chimica) e dà informazioni sugli Istituti CNR che si occupano di sanità ed ambiente. Alcune lezioni vengono quindi dedicate a fornire elementi conoscitivi di anatomia, di marcatori biologici, di fisiopatologia cardio-respiratoria e allergologia respiratoria. Altre lezioni descrivono i metodi di studio epidemiologici e le misure di frequenza e di rischio. Tali lezioni sono da considerare propedeutiche per le successive che affrontano specificamente i danni biologici e gli effetti sanitari da inquinamento. In considerazione dell’ubiquità di esposizione, vengono dedicate alcune lezioni all’inquinamento atmosferico, suddiviso in esterno ed interno. Vengono classificati gli agenti inquinanti, vengono riportate le evidenze scientifiche a supporto della correlazione tra concentrazioni di aero-inquinanti (con particolare riferimento alle particelle fini inalabili) ed effetti sulla salute, con particolare riguardo all’apparato respiratorio e cardio-circolatorio ed all’atopia. Vengono riportati in dettaglio i risultati di indagini epidemiologiche ambientali eseguite in Italia (con particolare riguardo all’area pisana) sia sulla popolazione generale sia sulla popolazione infantile. Vengono affrontate le problematiche sanitarie associate all’esposizione ai rifiuti solidi-urbani, quelle legate all'inquinamento idrico e agrochimico e le problematiche ambientali e sanitarie della causa di morte prevenibile più importante nei Paesi sviluppati secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità: il fumo di tabacco. Un congruo numero di lezioni è dedicato alle problematiche connesse con l’inquinamento da onde elettromagnetiche. Vengono descritti le interazioni dei campi elettromagnetici coi sistemi biologici, i meccanismi di traduzione biochimica e biofisica, i modelli di studio, gli effetti tumorali, immunologici, ematologici, comportamentali, la legislazione, gli studi epidemiologici che hanno dato finora risultati non omogenei. Vi sono anche lezioni specifiche sulle radiazioni ionizzanti, con nozioni sulle radiazioni elettromagnetiche in medicina (sorgenti e tipi, quali raggi X, gamma, beta, alfa, neutroni), sugli effetti biologici precoci e tardivi, sugli effetti somatici e genetici, sulla legislazione. L'impatto sulla salute e sull'ambiente dovuto alle variazioni climatiche viene trattato descrivendo le cause naturali e antropiche e le politiche di mitigazione e adattamento. Anche l'innovazione tecnologica nello studio delle relazioni tra ambiente e salute viene trattata prendendo in considerazione, oltre il GIS, alcune tecniche ICT per la valutazione della qualità dell'aria, sensori, informatica applicata all'ambiente.
Infine, alcune lezioni vengono dedicate agli inquinanti professionali, con particolare riferimento all’asbesto, al rumore ed ai solventi organici, di cui vengono descritti gli effetti sanitari acuti e cronici, la legislazione, il monitoraggio biologico. La conclusione del corso è dedicata al concetto di estensione sanitaria del procedimento di valutazione di impatto ambientale ed ai problemi etici e di comunicazione dei risultati degli studi ambientali e sanitari agli amministratori pubblici ed ai cittadini.

Lezioni frontali
24 lezioni frontali (6 CFU, 48 ore di lezione/seminario in aula); frequenza non obbligatoria ma raccomandata.
Laboratorio
4 ore di laboratorio di epidemiologia.

Obiettivi minimi
Conosce le nozioni fondamentali degli effetti sulla salute umana degli inquinanti atmosferici esterni ed interni, dei campi elettromagnetici e delle radiazioni ionizzanti. Conosce il lessico sanitario di base. Riconosce i principali disegni di studio epidemiologico. E' aggiornato in merito alle più recenti tecniche ICT (Information and Communication Technology) per il monitoraggio ambientale. E’ in grado di comprendere e valutare una pubblicazione scientifica nel campo dell’epidemiologia ambientale. Sa leggere ed interpretare le carte di rischio delle malattie respiratorie croniche.

Dati dei docenti
Giovanni Viegi (titolare del corso)
Istituto di Biomedicina e di Immunologia Molecolare CNR "A. Monroy", Palermo e UdR
Epidemiologia Ambientale Polmonare, Istituto di Fisiologia Clinica CNR, Pisa
Sandra Baldacci (co-titolare del corso)
UdR Epidemiologia Ambientale Polmonare, Istituto di Fisiologia Clinica CNR, Pisa
Laura Carrozzi UO Pneumologia 1, Dip.to di Patologia Chirurgica, Medica, Molecolare e dell'Area Critica, Univ. di Pisa
Alessandro Cordelli Insegnante di matematica e fisica, liceo G. Carducci, Viareggio
Cristina Del Seppia Istituto di Fisiologia Clinica CNR, Pisa
Cinzia Di Pede Dip.to di Prevenzione ASL 5, Pisa
Fabio Falaschi UO Radiodiagnostica 2, Dip.to di Radiodiagnostica e Radiologia Vascolare ed Interventistica e Medicina Nucleare, AOU Pisana
Roberto Fresco Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l'Analisi dell'Economia Agraria, Pescia
Sergio Ghione Istituto di Fisiologia Clinica CNR, Pisa
Sara Maio UdR Epidemiologia Ambientale Polmonare, Istituto di Fisiologia Clinica CNR, Pisa
Francesco Pistelli UO Pneumologia 1, Dip.to Cardio Toraco Vascolare, AOU Pisana
Giuseppe Sarno Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento Sant'Anna, Pisa
Il dr. Giovanni Viegi e la dr.ssa Sandra Baldacci ricevono su appuntamento.
Telefono: 050-502031
E-mail: viegig@ifc.cnr.it; silvip@ifc.cnr.it
Luogo di ricevimento: IFC-CNR, Via Trieste n. 41 - Pisa

Testi e siti internet di riferimento
• Baldacci S, Maio S, Viegi G a nome del Gruppo collaborativo EPIAIR: Inquinamento atmosferico e salute umana. Ovvero come orientarsi nella lettura e interpretazione di studi ambientali, tossicologici ed epidemiologici. Epidemiol Prev 2009;33(6) suppl 2:1-72.
• Sarno G, Maio S, Simoni M, Baldacci S, Cerrai S, Viegi G a nome del Gruppo collaborativo EPIAIR2: Inquinamento atmosferico e salute umana. Ovvero come orientarsi nella lettura e interpretazione di studi ambientali, tossicologici ed epidemiologici. Edizione seconda. Epidemiol Prev 2013;4/5(suppl 2):1-86.
• Articoli scientifici appena pubblicati, segnalati durante il corso di lezioni.
• Materiale didattico scaricabili dal portale di E learning dedicato (https://polo3.elearning.unipi.it)

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale.


EVOLUZIONE E DIVERSITÀ DELLE PIANTE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire le basi teoriche e pratiche per lo studio della diversità e dell'evoluzione nelle piante. Verranno valutati approcci cladistici e fenetici allo studio di caratteri morfologici, cariologici e molecolari.

Syllabus
Il corso ha lo scopo di fornire le basi teoriche e pratiche per lo studio della diversità e dell'evoluzione nelle piante, con particolare riferimento alla flora del Mediterraneo e d'Italia. Verranno valutati approcci cladistici e fenetici allo studio di caratteri morfologici, cariologici e molecolari. Inoltre gli studenti apprenderanno le tecniche di identificazione di piante della flora italiana e dovranno realizzare un piccolo erbario tematico. Nell'attività di laboratorio gli studenti apprenderanno le tecniche di base per lo studio dei cromosomi nelle piante e l'utilizzo di software per l'analisi filogenetica e biometrica.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di Botanica.

Programma dettagliato del corso
Sistematica e tassonomia. Definizioni. Il concetto di specie.
Sistemi di classificazione e nomenclatura: dai sistemi artificiali a quelli filogenetici.
L'organizzazione dei dati biosistematici: principi di tassonomia. Il Codice Internazionale di Nomenclatura per Alghe, Funghi e Piante. Il processo di tipificazione a livello di specie e taxa supraspecifici. Esempi. La variabilità ed i processi di speciazione.
Il ruolo dei cambiamenti cromosomici nell'evoluzione delle piante. Mutazioni geniche, cromosomiche e genomiche. Autopoliploidia, Allopoliploidia, Aneuploidia, Disploidia, Serie Euploidi. Cromosomi politenici e B-cromosomi. Cromosomi omologhi, eterologhi ed omeologhi. Numero gametico (n) e numero cromosomico di base (x), livelli di ploidia. La variazione del numero cromosomico nelle piante. L’interpretazione dell’endemismo tramite l’analisi citogenetica: utilità e limiti. Il cariotipo: definizioni e caratteristiche. Formule cariotipiche. Cariotipi bimodali. Gli indici di asimmetria. L’evoluzione del cariotipo. Tecniche di colorazione, bandeggio (fluorocromi, Giemsa, segmenti allociclici). Lo studio delle figure meiotiche. La citogenetica molecolare: ibridazione in situ (ISH, FISH, GISH). La quantità di DNA ed i metodi per misurarla. Variabilità della quantità di DNA nelle piante a livello di popolazione, specie e ranghi tassonomici superiori.
L'importanza dello studio della biologia della riproduzione nelle piante: implicazioni evolutive, ecologiche e conservazionistiche con particolare riferimento alle angiosperme. Sistemi di incrocio e loro variabilità (ercogamia, dicogamia, autocompatibilità), polimorfismi nella lunghezza dello stilo. I cromosomi sessuali nelle piante.
Introduzione all'analisi filogenetica e biometrica. Marcatori molecolari nucleari e loro utilizzi a fini tassonomici. Relazione tra marcatori molecolari nucleari e organellari.
Valutazione della diversità genetica e della diversità tassonomica (floristica) nelle piante.
I grandi gruppi di diversità vegetale: “Imperi” e Regni. Il Regno Plantae caratterizzato da plastidi derivanti da endosimbiosi primaria.
Caratteri generali, cicli biologici, ecologia, filogenesi, sistematica ed esempi del Regno Plantae con particolare riferimento al Phylum Charophyta.
La classe Embryopsida (piante terrestri).
Sottoclassi Marchantiidae, Bryidae, Anthocerotidae (“briofite”: epatiche, muschi e specie affini). Adattamenti morfo-funzionali all’ambiente terrestre e loro caratteristiche generali, cicli biologici, ecologia, filogenesi, sistematica ed esempi.
Evoluzione del ciclo aplodiplonte con predominio della generazione sporofitica (“polisporangiofite”). Le “pteridofite”: sottoclassi Lycopodiidae (crittogame vascolari con microfilli), Psilotidae, (Ophioglossidae), Equisetidae, Marattiidae e Polypodiidae (crittogame vascolari con megafilli): loro caratteristiche generali, cicli biologici, ecologia, filogenesi e sistematica. Importanza e significato dei reperti fossili. Organizzazione dei tessuti vascolari primari e origine di radici e foglie.
Origine dei semi e evoluzione delle “spermatofite”. Principali processi di speciazione.
Sottoclasse Pinidae (“gimnosperme”): caratteri generali, cicli biologici, ecologia, filogenesi e sistematica. Tendenze evolutive nelle generazione gametofitica, con particolare riferimento alla riduzione dell’archegonio. Ordini Cycadales, Ginkgoales, Pinales, Gnetales.
Sottoclasse Magnoliidae (“angiosperme”): caratteri generali, cicli biologici, ecologia, filogenesi e sistematica. Scomparsa dell’archegonio e altre peculiarità dello sviluppo del megagametofito. Tendenze evolutive a carico del fiore e degli organi vegetativi e costruzione di sistemi di classificazione filogenetici. Principali ipotesi sull’origine delle angiosperme. Dicotiledoni (superordini Amborellanae, Nymphaeanae, Austrobaileyanae, Magnolianae (“magnoliide” e “paleoerbe”), monocotiledoni (superordine Lilianae), vari superordini di “eudicotiledoni”.

Lezioni frontali
(4 CFU, 40 ore di lezione a frequenza consigliata, ma non obbligatoria)

Lezioni fuori sede/ Laboratorio
(2 CFU, 16 ore di laboratorio a frequenza obbligatoria nella misura di almeno il 70%). Sono previste anche 1-2 lezioni fuori sede di una giornata, in luoghi di particolare rilevanza botanica.

Obiettivi minimi
Gli studenti conosceranno le problematiche relative alla tassonomia e sistematica, concetti di specie, sistemi di classificazione e corretta interpretazione di ricostruzioni filogenetiche. Pertanto, acquisiranno capacità critica nello studio dei fenomeni evolutivi, in ecologia e in biologia della conservazione. Nell'attività di laboratorio, gli studenti apprenderanno le tecniche di identificazione di piante della flora italiana e di realizzazione di un erbario, le tecniche di base per lo studio dei cromosomi nelle piante e l'utilizzo di software per l'analisi filogenetica e biometrica.

Dati del docente
Nome: Lorenzo Peruzzi
Dipartimento: Biologia
Telefono: 0502211339
E-mail: lorenzo.peruzzi@unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: Via Derna 1, secondo piano

Testi e siti internet di riferimento

Testi di riferimento
Cleal C.J. & Thomas B.A., 2009 – Introduction to Plant Fossils. Cambridge University Press.
Falistocco Sardegna E., 1998 – Citogenetica vegetale. Patron Editore, Bologna.
Gensel P.G. & Edwards D., 2001 – Plants Invade the Land. Columbia University Press.
Ingrouille M.J. & Eddie B., 2006 – Plants. Diversity and Evolution. Cambridge University Press.
Jong de T. & Klinkhamer P., 2005 – Evolutionary Ecology of Plant Reproductive Strategies. Cambridge University Press.
Judd W.S. & al., 2007 – Botanica sistematica: un approccio filogenetico, Ed. 2. Piccin, Padova.
Levin D. A., 2002 – The role of Chromosomal Change in Plant Evolution. Oxford University Press.
Mauseth J.D., 2006 – Botanica - Biodiversità. Idelson-Gnocchi, Napoli.
Ranker T.A. & Haufler C.H., 2008 – Biology and Evolution of Ferns and Lycophytes. Cambridge University Press.
Evert R.F., Eichhorn S.E., 2013 – La biologia delle piante di Raven. Zanichelli, Bologna.
Sassi D., 2008 – Elementi di Sistematica Biologica. Aracne Editrice.
Stuessy T., 2009 – Plant Taxonomy. The Systematic Evaluation of Comparative Data. Ed. 2. Columbia University Press.
Thompson J.D., 2005 – Plant Evolution in the Mediterranean. Oxford University Press.
Willis K.J., McElwain J.C., 2002 – The evolution of plants. Oxford University Press.

Articoli scientifici originali
Peruzzi L., 2013. "x" is not a bias, but a number with real biological significance. Plant Biosyst. 147(4): 1238-1241.
Peruzzi L., Eroğlu H.E., 2013. Karyotype asymmetry: again, how to measure and what to measure? Comp. Cytogen. 7(1): 1-9.
Siljak-Yakovlev S., Peruzzi L., 2012. Cytogenetic characterization of endemics: past and future. Plant Biosyst. 146(3): 694-702.

Banche dati
www.bot/biologia.unipi.it/wpb/toscana/index.html
www.bot.biologia.unpi.it/chrobase
www.iapt-taxon.org/nomen/main.php

Power point delle lezioni ed altro materiale didattico recuperabile sul sito e-Learning del docente.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale, con preparazione di un seminario di ca. 30 minuti su un argomento concordato con il docente, previa preparazione di un erbario a tema (geografico, tassonomico o ecologico), di almeno 20 piante. L'erbario viene consegnato una settimana prima dell'esame e valutato in trentesimi. La votazione ricevuta fa media con quella dell'esame orale.


 FLORA E VEGETAZIONE DELLE COSTE (6 CFU) 

Obiettivi formativi
Fornire le basi teoriche e pratiche per lo studio delle comunità vegetali degli ambienti costieri sia dal punto di vista tassonomico che morfo-funzionale.

Syllabus
Il corso affronta i temi della biodiversità delle piante terrestri tipiche degli ambienti costieri sabbiosi e rocciosi. Vengono descritte le caratteristiche dei principali gruppi afferenti alle Spermatophyta sotto il profilo sistematico e sulla base dei loro adattamenti morfo-funzionali ai fattori ecologici caratteristici di tali ecosistemi. Approfondisce le tematiche riguardanti la flora, la vegetazione e la conservazione della natura con un approccio applicativo finalizzato alla valutazione degli habitat costieri.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di Botanica generale e Botanica sistematica.

Programma dettagliato del corso
Il concetto di Flora. Inventario floristico, rilevamenti floristici e carte floristiche. Forme biologiche e corotipi: spettro biologico e spettro corologico di una flora. Le specie endemiche: esempi di endemiti costieri toscani. Le specie esotiche: loro classificazione. Le specie esotiche delle coste italiane.
Definizione di biodiversità e sua organizzazione gerarchica. Il campionamento. Misure della diversità alpha: ricchezza specifica (Indice di Margalef e di Menhinick), struttura di comunità (Indice di Simpson, Shannon e Pielou). Misure della diversità beta: indici di similarità qualitativi (ad es. Jaccard, Sorensen, etc.). Metodi di classificazione e di ordinamento: Cluster Analysis (distanza Euclidea e di Bray-Curtis), Principal Component Analysis (PCA), Non-Metric Multidimensional Scaling (NMDS). Misure della diversità gamma: ricchezza specifica e ricchezza di comunità. Le curve di rarefazione di specie. Come conservare la biodiversità: conservazione in situ e conservazione ex situ. Le categorie IUCN. Le piante a rischio di estinzione in Italia. Gli hot-spot di biodiversità del pianeta.
Il concetto di vegetazione. La dinamica della vegetazione: processi ricorrenti (fluttuazione, degenerazione, rigenerazione), processi periodici (dinamismo stagionale), processi direzionali (successione primaria e secondaria, regressione). Serie dinamica, climax e vegetazione naturale potenziale. La struttura spaziale della vegetazione: struttura verticale (o stratificazione) e struttura orizzontale (o mosaico). L'analisi della vegetazione: il metodo fitosociologico di Braun-Blanquet. L'associazione vegetale. Il rilievo fitosociologico. Classificazione dei rilievi ed individuazione dell'associazione vegetale. Sintassonomia. Critiche alla fitosociologia e considerazioni ecologiche. Le carte della vegetazione: caratteristiche generali, rilevamento cartografico e fotointerpretazione. Carte fisionomiche. Carte fitosociologiche della vegetazione reale o vegetazione attuale. Carte fitosociologiche integrate o sinfitosociologiche. Carte fitosociologiche della vegetazione potenziale. Esempi di carte della vegetazione.
La vegetazione delle coste sabbiose. Il trinomio dinamico. Serie psammofila dei litorali costieri. Spiaggia emersa: Vegetazione annua delle linee di deposito marine (Habitat 1210). Dune embrionali mobili (Habitat 2110). Dune mobili del cordone litorale con presenza di Ammophila arenaria (dune bianche; Habitat 2120). Dune fisse del litorale (Crucianellion maritimae; Habitat 2210). Dune con prati dei Malcolmietalia (Habitat 2230). Adattamenti delle psammofite alle condizioni ecologiche delle dune costiere: succulenza, pelosità, rizomi striscianti sotto la sabbia, foglie coriacee e annualità. Le dune fisse: Dune costiere con Juniperus spp. (Habitat 2250). Dune con vegetazione di sclerofille dei Cisto-Lavanduletalia (Habitat 2260). Dune con foreste di Pinus pinea e/o Pinus pinaster (Habitat 2270). Foreste di Quercus ilex e Quercus rotundifolia (Habitat 9340). Depressioni umide retrodunali: Paludi calcaree con Cladium mariscus e specie del Caricion davallianae (Habitat 7210*). Foreste alluvionali di Alnus glutinosa e Fraxinus excelsior (Alno-Padion, Alnion incanae, Salicion albae; Habitat 91E0*). Le dune costiere in Italia. Libro rosso degli habitat d'Italia della Rete Natura 2000: esempi di habitat degli ambienti costieri a rischio di estinzione. Problemi di conservazione e gestione delle dune costiere: Rischi macroclimatici; Rischi associati all’inquinamento delle acque (marine, lagunari e fluviali) e alle attività agricole ; Rischi associati alla realizzazione di moli, scogliere artificiali e barriere di controllo delle maree; Rischi associati all’urbanizzazione e all’edilizia costiera; Rischi associati all’introduzione di specie vegetali esotiche; Rischi associati all’attività di balneazione. Necessità di interventi di rinaturalizzazione e riqualificazione ambientale.
La vegetazione delle coste rocciose: fattori ecologici limitanti ed adattamenti delle specie vegetali. Serie casmofila dei litorali costieri. Scogliere con vegetazione delle coste mediterranee con Limonium spp. endemici (Habitat 1240). Matorral arborescenti di Juniperus spp. (Habitat 5210). Formazioni basse di euforbie vicino alle scogliere (Habitat 5320). Arbusteti termo-mediterranei e pre-desertici (Habitat 5330). Pareti rocciose calcaree con vegetazione casmofitica (Habitat 8210). Gariga a cisti. Macchia alta ad erica. Foreste di Olea e Ceratonia (Habitat 9320). Le coste rocciose in Italia. Gli habitat delle coste rocciose d'Italia a rischio di estinzione. Problemi di conservazione e gestione delle coste rocciose: Rischi associati alla presenza antropica; Rischi associati all’inquinamento; Rischi associati alla pesca e all’attività nautica.
I tipi funzionali di piante (PFT). Definizione di carattere funzionale. La strategia ecologica delle piante: il modello LHS (Leaf-Height-Seed). Applicazioni dei PFT. Casi studio di tipo funzionale. L'indice di infiammabilità. La strategia CSR (competizione, stress-tolleranza, ruderalità). Pro e contro dell'approccio funzionale.
Metodi di classificazione e chiavi analitiche. Caratteri diagnostici utili nella identificazione di alcune Gimnosperme: Cicadee, Ginkgo, Conifere (Taxaceae, Cupressaceae, Pinaceae), Gnetofite. Caratteri diagnostici utili nella identificazione di alcune famiglie di Angiosperme: Apiaceae (Umbelliferae), Asteraceae (Compositae), Brassicaceae (Cruciferae), Caryophyllaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae (Leguminosae), Lamiaceae (Labiatae), Cyperaceae, Poaceae (Gramineae), Amaryllidaceae.

Lezioni frontali
(4 CFU, 32 ore di lezione, frequenza non obbligatoria)

Lezioni fuori sede/ Laboratorio
(2 CFU, esempio: 3 escursioni giornaliere, frequenza obbligatoria + 1 verifica)

Obiettivi minimi
Identificazione di piante della flora italiana, monitoraggio e censimento delle comunità vegetali, rilevamento dei caratteri funzionali delle piante e l’impiego di software di analisi statistica per il trattamento dei dati.

Dati del docente
Nome: Daniela Ciccarelli
Dipartimento: Biologia
Telefono: 050.2211327
E-mail: daniela.ciccarelli@unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: studio docente

Testi e siti internet di riferimento
Non esiste un unico testo consigliato, ma vengono utilizzati articoli scientifici, manuali, pubblicazioni varie.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale + discussione di una tesina svolta dallo studente su un argomento scelto in accordo con il docente e inerente le problematiche affrontate durante il corso.


FOTOINTERPRETAZIONE E PRINCIPI DI TELERILEVAMENTO (6 CFU)

Obiettivi formativi

Conoscenza dei principi fondamentali del telerilevamento, delle caratteristiche delle fotografie aeree e della fotointerpretazione; capacità di identificare le unità fotogeologiche e di interpretare i caratteri geomorfologici del territorio attraverso l’analisi di dati telerilevati; abilità nel redigere carte tematiche di base mediante fotointerpretazione; acquisizione delle competenze necessarie per ricostruire i rapporti tra gli elementi individuati e proporre modelli evolutivi.

Syllabus
Copiare dal Regolamento didattico http://www.dst.unipi.it/regolamento-sna.html

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
E’ richiesta una buona conoscenza della geomorfologia e del rilevamento geologico.

Programma dettagliato del corso

Lezioni frontali
(3 CFU, 24 ore di lezione, frequenza fortemente consigliata)
Principi di base del telerilevamento. Analisi di base per l’uso di immagini aerofotografiche, multispettrali e radar negli studi territoriali e ambientali. Acquisizione dei dati telerilevati: il telerilevamento attivo e passivo, finalità e campi di applicazione nelle Scienze della Terra. Le camere fotogrammetriche e gli scanner; cenni sui rilevamenti radar.
Gli scanner multispettrali: caratteristiche delle immagini multispettrali, pixel, Digital Number,firme spettrali.
I rilevamenti aerofotografici: camere aerofotografiche; fotografie aeree verticali e oblique, singole e di strisciata, strisciate stereoscopiche; lunghezza focale, certificati di calibrazione, quota relativa, quota assoluta; campo abbracciato, sovrapposizione frontale e laterale; dislivelli e sovrapposizione; inclinazione, spostamento e deriva dei fotogrammi; punto principale, nadir e isocentro; grafici di volo; scala delle fotografie aeree. Le pellicole fotografiche: risoluzione fotografica e a terra; curva di Hurter e Drieffield; le pellicole fotografiche b/n, a colori e IRV e loro campi di applicazione.
Le misure nei fotogrammi: esagerazione verticale del rilievo; misure orizzontali: scala, distanze, angoli e aree; misure verticali: spostamento topografico, parallasse e differenza di parallasse; triangolazione per linee radiali.
Analisi di base nella interpretazione delle immagini: dimensioni assolute e relative, forma, ombra, tono e colore, tessitura, struttura, distribuzione spaziale, localizzazione, associazione, convergenza. Fotolettura, fotoidentificazione e fotointerpretazione. Chiavi di interpretazione.
Elementi di fotogrammetria digitale: l’orientamento interno, relativo e assoluto; punti di controllo a terra (GCP). Esempi di applicazioni della fotogrammetria digitale nelle Scienze della Terra. Impiego dei dati telerilevati (multispaziali, multitemporali e multispettrali) nel monitoraggio ambientale e esempi di gestione dei dati in ambiente GIS.
Le basi di rappresentazione: le carte topografiche, i fotomosaici non controllati e controllati, le ortofotografie, le ortofotocarte, le spaziocarte.

Laboratorio (2 CFU, 28 ore, frequenza fortemente consigliata)

Interpretazione delle fotografie aeree attraverso la visione tridimensionale: classificazione delle forme del rilievo e della copertura del suolo; identificazione di morfotipi e di fenomeni fisici naturali. Criteri per la definizione dello stato di attività dei fenomeni. Unità fotogeologiche ed elementi strutturali. Le lineazioni. Classificazione e delimitazione di zone omogenee dal punto di vista morfologico e vegetazionale. Misure stratimetriche e di acclività. Trasferimento dei dati di fotointerpretazione sulle basi cartografiche. Realizzazione di carte tematiche.

Lezioni fuori sede (1 CFU)
Una o due uscite giornaliere o campo di 3-4 giorni per il controllo e l’integrazione dei dati di fotointerpretazione in una delle aree oggetto di studio.

Obiettivi minimi
Acquisizione dei principi di base del telerilevamento, delle caratteristiche delle fotografie aeree, della analisi foto interpretativa, delle tecniche di analisi e della fotogrammetria digitale. Capacità di utilizzare le opportune metodologie di analisi, misura e raccolta dei dati telerilevati per nell’analisi e nella gestione del territorio e per il monitoraggio ambientale. Disporre delle conoscenze necessarie per redigere carte tematiche di base; analizzare e ricostruire i rapporti tra gli elementi individuati e proporre dei modelli evolutivi.

Dati del docente
Nome: Maria Cristina Salvatore
Dipartimento: Scienze della Terra
Telefono: 050 2215751
E-mail: mariacristina.salvatoreunipi.it
Orario di ricevimento: mercoledì 11-13 oppure altri giorni e orari previo appuntamento
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Scienze della Terra, I piano

Testi e siti internet di riferimento
AMADESI E. (1977) - Manuale di fotointerpretazione con elementi di fotogrammetria. Ed. Pitagora, Bologna ed edizioni successive
LILLESAND T.M. & KIEFER R.W. (1987) - Remote sensing and image interpretation. Ed. John Wiley & Sons, New York ed edizioni successive
PAINE D.P. (1981) - Aerial photography and image interpretation for resource management. Ed. John Wiley & Sons, New York ed edizioni successive
DRURY S.A. (1987) - Image interpretation in geology.London: Allen & Unwin.
MILLER V.C. (1961) - Photogeology.New York: McGraw-Hill.
Materiale fornito dal docente durante il corso.
https://polo3.elearning.unipi.it/course/

Prove di verifica dell’apprendimento
Prova orale e discussione degli elaborati cartografici prodotti durante il corso.


GEOBOTANICA (6 CFU)

Obiettivi formativi
Acquisizione delle conoscenze sui rapporti tra piante e ambiente e sulla distribuzione geografica dei vegetali nonchè sulle relazioni tra clima e formazioni vegetali, con particolare riferimento all’area mediterranea. Apprendimento dei metodi di analisi e di rappresentazione della vegetazione. Acquisizione del concetto di paesaggio come bene ambientale e culturale.

Syllabus
Corologia - Vegetazione - Paesaggio - Relazioni piante ambiente - Cartografia

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di Botanica, Filogenesi dei vegetali ed Ecologia generale

Programma dettagliato del corso
GEOBOTANICA - Definizione; contenuti; scopi. I concetti di flora, vegetazione e paesaggio. GLI ADATTAMENTI DELLE PIANTE ALL’AMBIENTE – I fattori climatici. La luce, la temperatura, l’acqua e i loro effetti sulla vita e sulla distribuzione geografica delle piante. Le piante in condizioni di stress. I rapporti tra suolo e vegetazione.: es Alofite e Glicofite. Forme biologiche e forme di crescita. Spettro biologico. LA DISTRIBUZIONE DELLE PIANTE (COROLOGIA) - Areali (rappresentazione e tipi di areali; dispersione delle specie e variazione degli areali nel tempo); modelli di distribuzione; gruppi corologici. Centri di origine e di differenziazione. Spettro corologico. Corotipi della flora italiana. I regni floristici. Regionalizzazione floristica dell’Europa e dell’Italia. LE FORMAZIONI VEGETALI - Climi e formazioni vegetali nel mondo. Lineamenti della vegetazione italiana con particolare riferimento all’area mediterranea. LO STUDIO DELLA VEGETAZIONE – Il metodo fitosociologico. Dinamismo della vegetazione. Cartografia della vegetazione. ECOLOGIA DEL PAESAGGIO – Il paesaggio come bene ambientale e culturale. Tipologie di paesaggio e metodi di studio. Il concetto di climax. La rappresentazione cartografica della vegetazione, transect e cartografia fitosociologica. Concetto di associazione vegetale. Altre unità fitosociologiche. Studio floristico e sinecologico delle associazioni vegetali. Sintassonomia

Lezioni frontali
(4 cfrU, 32 ore di lezione, frequenza non obbligatoria)

Lezioni fuori sede/ Laboratorio 
(2 CFU, 14 ore in laboratorio e 16 fuori sede)

Obiettivi minimi
Gli studenti acquisiranno la capacità di leggere ed interpretare l’ambiente e il paesaggio vegetale e le basi conoscitive per gestire e conservare il patrimonio vegetale.

Dati del docente
Nome: Tiziana Lombardi
Dipartimento: Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali
Telefono: -
E-mail: tiziana.lombardi@unipi.it
Orario di ricevimento: previo appuntamento
Luogo di ricevimento: Studio del docente

Testi e siti internet di riferimento
Ubaldi D., Flora, fitocenosi e ambiente - Elementi di geobotanica e fitosociologia, Ed. CLUEB Bologna. Pignatti S., 1994 " Ecologia del paesaggio" . UTET, Torino. Pignatti S., 1995 " Ecologia vegetale" . UTET, Torino. Polunin O. & Walters M. , 1987. " Guida alle vegetazioni d'Europa" . Zanichelli, Bologna AAVV , 1998. " Boschi e macchie della Toscana" . 1,2,3 Voll. Dpt. Sviluppo Economico. Edizioni Regione Toscana.

Prove di verifica dell’apprendimento
L’esame finale potrà consistere in un colloquio di verifica tradizionale sugli argomenti trattati nel corso o sulla discussione un caso di studio prescelto dallo studente durante il corso


GEOCHIMICA AMBIENTALE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Studio delle dinamiche attive in un ecosistema, processi di scambio acqua-roccia-suolo in riferimento alla mobilità di elementi potenzialmente tossici e nella definizione dei valori di fondo sito-specifici.

Syllabus
Distribuzione naturale degli elementi chimici. Dispersione geochimica all’interfaccia litosfera, idrosfera ed atmosfera, alterazione e suoli, mobilità in fase acquosa. L’anomalia geochimica, componente naturale ed antropogenica, valutazione statistica. Cicli geochimici e modelli quantitativi. Gli isotopi ambientali.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di Chimica e Scienze della Terra.

Programma dettagliato del corso
Introduzione alla normativa ambientale di pertinenza; modello concettuale di siti contaminati; spontaneità di trasformazioni ed equilibrio nelle dinamiche di un ecosistema; sistemi in reazione: stato di saturazione e interazione acqua-matrice solida; sistema dei carbonati e fase acquosa; reazioni di ossido-riduzione di interesse ambientale; ossidazione di solfuri e rilascio di elementi potenzialmente tossici; alterazione di silicati, sorgenti geogeniche e destino di elementi potenzialmente tossici; scambio ionico ed adsorbimento; sistematiche isotopiche di interesse ambientale; campionamento ed analisi; esempi ed applicazioni.

Lezioni frontali
(6 CFU, 32 ore di lezione, frequenza non obbligatoria)

Lezioni fuori sede
(1 CFU, 16 ore, 2 escursioni giornaliere, frequenza non obbligatoria)

Laboratorio
(1 CFU, 14 ore, esercitazioni, frequenza non obbligatoria)

Obiettivi minimi
Acquisire conoscenze riguardo la distribuzione naturale e comportamento degli elementi chimici nei principali processi di dispersione nell’ecosistema; acquisire le competenze analitiche di base; definire un modello concettuale della contaminazione da elementi potenzialmente tossici (metalli e metalloidi).

Dati del docente
Nome: Riccardo Petrini
Dipartimento: Scienze della Terra
Telefono: 0502215707
E-mail: riccardo.petrini@unipi.it
Orario di ricevimento: lunedì, mercoledì, venerdì ore 9-10
Luogo di ricevimento: studio del docente

Testi e siti internet di riferimento
Appelo, C.A.J and Postma, D. Geochemistry, groundwaters and pollution. Balkema publishers
Drever, J.I. The geochemistry of natural waters – surface and groundwater environments. Prentice Hall
De Vivo, B.; Lima, A. and Siegel, F.K. Geochimica ambientale. Metalli potenzialmente tossici. Liguori Ed.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale


GEOGRAFIA AMBIENTALE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Imparare a ricercare, valutare ed elaborare i dati meteorologici, per poter affrontare varie questioni di climatologia applicata.

Syllabus
Archivi nazionali ed esteri di dati meteorologici. Valutazione dei dati ed elaborazioni statistiche. Bioclimatologia umana: concetti generali; condizioni di disconfort e indicatori quantitativi; effetti sull’uomo del freddo e del caldo. Il global warming e la questione degli eventi estremi.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di climatologia generale.

Programma dettagliato del corso

Parte I - Lo studio degli aspetti dei principali elementi del clima, in base all’esame dei dati ricavabili dagli archivi meteorologici.
• Le banche dati in Italia e in altri Paesi.
• Il controllo della qualità dei dati.
• Le Temperature – medie trentennali, escursioni e regime termico; caratteri di variabilità; tendenze nel tempo; valori estremi; l’influenza dell’isola di calore urbano.
• Le Piogge – afflussi mensili e totali annui; alcuni indici climatici basati sui dati mensili; valutazioni dei caratteri di intensità; eventi estremi e relative valutazioni probabilistiche.
• Il Vento – valori medi annui e regime; i problemi sui dati anemometrici; isola di calore e vento.
• L’Umidità atmosferica – umidità relativa e assoluta; il regime dell’umidità assoluta; variazioni orarie; umidità e condizioni di calore afoso.

Parte II - Elementi di Bioclimatologia Umana
• La temperatura ambientale e la relativa termoregolazione corporea.
• I meccanismi di scambio termico ed il bilancio energetico del corpo umano.
• La determinazione delle condizioni di confort (o di disconfort), mediante opportuni indici bioclimatici.
• La percezione delle condizioni termiche ambientali in rapporto al livello di umidità; l’afa e le ondate di calore.
• Il ruolo bioclimatico del vento ed il suo potere refrigerante.
• Cenni sul concetto di confort climatico in rapporto alle attività turistiche (argomento facoltativo).
• Le condizioni bioclimatiche nei centri urbani e le relative variazioni dei livelli di confort.
• L’inquinamento atmosferico e le sue relazioni con certe situazioni climatiche.
• Stagionalità dei decessi e picchi di mortalità: il ruolo del clima.

Parte III - I cambiamenti climatici recenti e le previsioni per il XXI secolo
• Le variazioni del clima – fasi glaciali e interglaciali nel Quaternario; oscillazioni nell’attuale interglaciale; fasi glaciali di breve periodo; le fasi più significative in epoca storica; le possibili cause delle modificazioni climatiche.
• Il recente dibattito sul clima dell’ultimo millennio e la questione della “Mazza da Hockey”.
• Il riscaldamento climatico recente – l’andamento della temperatura globale dal 1850 ad oggi; la discussione in merito alla presunta rapidità del riscaldamento.
• Le previsioni climatiche dell’IPCC – riscaldamento globale e relative conseguenze sull’ambiente.
• La teoria del riscaldamento antropogenico – l’effetto serra come fenomeno naturale; inquinamento atmosferico e incremento dell’effetto serra; le ipotesi in merito a effetti di feedback sul vapore acqueo.
• La falsa teoria del “clima impazzito” – la realtà virtuale (del clima) imposta dal sistema mediatico; nessuna prova in merito all’incremento degli eventi estremi.

Lezioni frontali
48 ore di lezione (frequenza non obbligatoria)

Obiettivi minimi
Saper definire quantitativamente i caratteri specifici del clima di un determinato luogo. Saper affrontare problemi di bioclimatologia umana. Acquisire il necessario senso critico per giudicare scientificamente le informazioni diffuse in merito ai cambiamenti climatici recenti.

Dati del docente
Nome: Sergio Pinna
Dipartimento: Civiltà e Forme del Sapere
Telefono: 050-2211021
E-mail: sergio.pinna@unipi.it
Orario di ricevimento: martedì e mercoledì, dalle 10 alle 11 (prendere appuntamento per email)
Luogo di ricevimento: via P. Paoli 15

Testi e siti internet di riferimento
Per 1a parte I: S. Pinna, 2012, Argomenti di Climatologia Applicata, Ed. Aracne, Roma. (pp. 11-141)
Per la Parte II: dispense fornite dal docente (in forma PDF).
Per la Parte III: S. Pinna, 2014, La Falsa Teoria del Clima Impazzito, Felici Editore, Pisa. (pp. 19-146)

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale


GEOMORFOLOGIA ( 6 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire gli strumenti di base per la comprensione delle forme della superficie
terrestre, dei processi che ne hanno determinano l'evoluzione recente e di
quelli responsabili dei fenomeni in atto

Syllabus
La Geomorfologia: l’evoluzione del pensiero in Geomorfologia. Il monitoraggio degli elementi meteo-climatici. I ghiacciai come indicatori dei cambiamenti climatici. Le variazioni del livello del mare a breve e lungo termine. I processi morfologici responsabili del modellamento delle coste rocciose. La morfogenesi antropica: forme dell’intervento umano.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di Geografia Fisica

Programma dettagliato del corso

Lezioni frontali
(6CFU, 48ore di lezione, frequenza non obbligatoria)

La geomorfologia e i suoi paradigmi. La teoria del ciclo di erosione e la geomorfologia climatica.
Degradazione meteorica Weathering chimico e fisico, processi elementari e forme caratteristiche,
zonazione dei processi prevalenti
Relazioni fra geomorfologia e strutture geologiche. Condizionamenti strutturali della rete idrografica, fenomeni di cattura, pattern idrografici, gerarchizzazione dei reticoli idrografici
Morfologia glaciale. Richiami di glaciologia, forme d'erosione, forme di deposito, forme fluvioglaciali, il loess, le forme paraglaciali. La cronologia glaciale: stratigrafia isotopica e morfostratigrafia, le glaciazioni, gli stadi tardi glaciali e il glacialismo olocenico (PEG)
Morfologia periglaciale. Gli ambienti e i processi tipici, le forme e i depositi.
Il permafrost. Caratteristiche termiche, distribuzione geografica, significato climatico e
ambientale.
Morfogenesi gravitativa. Versanti ,angolo di riposo dei materiali detritici e limite di stabilità. Forme
gravitative: falde e coni di detrito. Le frane: classificazione, fattori predisponenti e scatenanti
La morfologia fluviale Richiami ai parametri idrologici fondamentali e alle loro relazioni, trasporto, erosione e sedimentazione; tipi di alvei; forme tipiche delle pianure alluvionali. Genesi ed evoluzione di una pianura sedimentaria costiera, terrazzi alluvionali. Forme di erosione fluviale, sheet, rill, gully erosion, calanchi forre e cascate. Forme di deposito fluviali e legate alle acque correnti:depositi colluviali, conoidi alluvionali, debris flow.
Morfologia eolica. Trasporto eolico, forme di erosione e di accumulo. Le dune sabbiose:
formazione, movimento, struttura interna e significato ambientale.
Il carsismo. Dissoluzione chimica, ruolo della temperatura, micro e macro forme epigee.
Speleogenesi: formazione di cavità carsiche, depositi di grotta
Morfologia costiera.
Coste rocciose: definizioni, modelli genetici e processi evolutivi. Forme caratteristiche: falesie, piattaforme costiere, solchi di battente, microforme; terrazzi marini; coste deposite: idrodimnamica della spiaggia e forme correlate, berme, cordoni litorali, morfologie delle foci fluviali; lagune e
morfologie correlate, spiagge a tasca.

Obiettivi minimi
Conoscere i concetti base della geomorfologia, saper individuare una forma elementare del rilievo terrestre ed attribuirgli un processo formativo. Sapere leggere un carta geomorfologica

Dati del docente
Nome: Adriano Ribolini
Dipartimento: Dipartimento di Scienze della Terra
Telefono: 0502215769
E-mail: ribolini@dst.unipi.itmailto:marroni@dst.unipi.it
Orario di ricevimento: Lunedì 11-13, Mercoledì 9-11, su appuntamento tramite email
Luogo di ricevimento: Ufficio docente, Dipartimento di Scienze della Terra

Testi e siti internet di riferimento
- Mario Panizza - Geomorfologia. Pitagora, 2007 - ISBN: 8837116578
- Atlante dei Tipi Geografici dell'Istituto Geografico Militare Italiano
(http://www.igmi.org/pubblicazioni/atlante_tipi_geografici/)
Articoli scientifici originali
PDF delle lezioni

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame: orale


GLOBAL CHANGE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Il corso intende fornire una conoscenza sui cambiamenti globali da un punto di vista geologico su scale temporali diversi e gli effetti relativi all’attività umana negli ultimi secoli/millenni.

Syllabus
Cambiamenti Globali-Riscaldamento globale-evoluzione dell’atmosfera-evoluzione climatica del Cenozoico-tettonica e clima –evoluzione della criosfera.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di geologia, geomorfologia e geochimica

Programma dettagliato del corso
Conoscenze generali sui processi di differenziazione della Terra, evoluzione chimica dell’atmosfera, legami tra evoluzione di atmosfera, biosfera e minerali. Il concetto di proxy climatici, le variazioni climatiche a scale diverse e i diversi forzanti climatici. Il clima e l’evoluzione tettonica. Evoluzione climatica del Cenozoico con particolare attenzione all’ultimo milione di anni e all’Olocene. L’Antropocene e l’ipotesi di Ruddiman. Metodi di misura del livello del mare a valenza locale e planetaria. Cause delle variazioni del livello del mare. Come si determinano le variazioni del livello del mare avvenute nel passato. Entità e ritmi delle variazioni del livello del mare alla scala dei tempi geologici. Le variazioni del livello del mare nell'ambito del dibattito scientifico sui cambiamenti globali.

Lezioni frontali
(5,5 CFU), 44 ore di lezione, frequenza non obbligatoria

Laboratorio
(0,5 CFU), 7 ore di laboratorio, frequenza non obbligatoria

Obiettivi minimi
Conoscenza dei cambiamenti globali alla scala geologica compreso il riscaldamento globale recente. Impatto e conseguenze del riscaldamento globale e sue principali cause.

Dati del docente
Nome: Zanchetta Giovanni
Dipartimento: Scienze della Terra
Telefono: 050 2215275
E-mail: zanchetta@dst.unipi.it
Orario di ricevimento: Mercoledì 10-11
Luogo di ricevimento: Ufficio Via S. Maria 53.

Testi e siti internet di riferimento

W.F. Ruddiman: Earth’s climate. Past and Future.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame scritto con voto in trentesimi


METODOLOGIE DI ANALISI AMBIENTALE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire la capacità rappresentare ed elaborare quantitativamente grandi moli di dati georeferenziati ai fini di modellizzazione ambientale utilizzando software Open Source

Syllabus
Uso di programmi open source (Jmage-j, Qgis e FusionTables) per la raccolta e rappresentazione di dati georeferenziati ottenuti da immagini satellitari . Uso della cartografia ambientale digitale messa a disposizione dal Ministero Dell’Ambiente.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Geografia e Cartografia, Analisi 1.

Programma dettagliato del corso
Modulo 1: Rappresentazioni e bilanci - 2 CFU lezioni + esercitazioni,
Caricamento e rappresentazione automatica di dati Chimici con diagrammi binari, ternari e quaternari. Metodi analitici e di minimi quadrati per la soluzione di problemi di bilancio di massa
Modulo 2: Analisi tessiturale - 2 CFU lezioni + esercitazioni, L'analisi tessiturale di immagini multispettrali per la raccolta di dati ambientali quantitativi Uso del software Image-J per il caricamento e l'elaborazione di immagini satellitari
Modulo 3 1 CFU lezioni + esercitazioni Uso del GIS opern source per la rappresentazione cartografica dei dati ambientale Metodi di proiezione cartografica, Formule per il calcolo delle distanze sulla supericie terestre Interrogazione del GIS ai fini delle inperpretazioni ambientali.
Case Study (1 cfu Lezioni Cambiano ogni anno: esempi degli anni passati: Stima delle velocità di flusso delle lingue di ghiaccio dei ghiacciai del Mare di Ross; La fusione del permafrost nelle aree periglaciali alpine, Il rischio da incendi estivi nella Penisola Iberica)

Lezioni frontali
(5 CFU, 30 ore di lezione, frequenza obbligatoria)

Laboratorio analisi di Immagine
(esercitazioni su mappe satellitari 1 CFU, 16 ore frequenza obbligatoria di almeno la metà delle ore)

Obiettivi minimi
Raccogliere e georeferenziare immagini satellitari disponibili in rete. Effettuate sulle stesse misure di aree, pattern e lineazioni, effettuare conteggi di elementi riconoscibili (case, alberi, corsi d’acqua ecc…). Utilizzare Software Open Source (Image-j, Quantum-gis, Fusion Tables) in modo elementare ma imparando le regole di auto-apprendimento. Produrre rappresentazioni grafiche dei dati raccolti e presentarli con adeguate interpretazioni in una relazione scritta.

Dati del docente
Nome: Pietro Armienti
Dipartimento: di Scienze Della Terra
Telefono: 050 2215708
E-mail: pietro.armienti@unipi.itmailto:marroni@dst.unipi.it
Orario di ricevimento: martedi 9-11, giovedi 15-17
Luogo di ricevimento: Stanza del docente

Testi e siti internet di riferimento
Open source: ImageJ. Download: https://imagej.nih.gov/ij/ manuale : ImageJ User Guide
Open source: Qgis. Download: http://www.qgis.org/en/site/forusers/download.html
Appunti forniti a lezione

Prove di verifica dell’apprendimento

Relazione scritta e discussione di un caso di studio affidato all’analisi dello studente


MICROPALEONTOLOGIA APPLICATA ALL’AMBIENTE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Il corso affronta i temi delle biodiversità dei microorganismi animali e vegetali che vengono descritti sotto il profilo sistematico e tassonomico e sulla base dei loro adattamenti morfo-fisiologici e delle loro relazioni con le diverse condizioni ambientali. Approfondisce, con taglio anche applicativo, alcune tematiche specifiche riguardanti l’ecologia, l’uso dei microfossili come bioindicatori con un approccio finalizzato alle problematiche territoriali e alle applicazioni nell’ambito delle Scienze della Terra.

Syllabus
Microfossili calcarei, silicei ed organici. Biostratigrafia ed applicazioni per ricostruzioni ambientali. Casi studio ed esercitazioni in laboratorio.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di geologia e stratigrafia.

Programma dettagliato del corso
Sistematica dei Foraminiferi bentonici e planctonici; morfogruppi dell’epifauna e dell’infauna. Tecamebe. Ostracodi. Coccolitoforidi e nannofossili calcarei. I microfossili silicei: Diatomee, Radiolari e Silicoflagellati. Cenni su Calpionellidi, Dinoflagellati, Pollini. Applicazioni di metodi stratigrafici, qualitativi e quantitativi in micropaleontologia. L’uso dei microfossili per le ricostruzioni paleoambientali, variazioni del livello del mare, di temperatura e salinità. Microfossili per il monitoraggio ambientale: inquinamento metalli pesanti, eutrofizzazione.
In laboratorio, preparazione di campioni micropaleontologici; esercitazioni pratiche al microscopio su residui di lavaggio e su sezioni sottili. Datazione e interpretazione ambientale di una successione stratigrafica sulla base di associazioni micropaleontologiche.

Lezioni frontali
4 CFU, 32 ore di lezione, frequenza non obbligatoria

Laboratorio
2 CFU, frequenza non obbligatoria

Obiettivi minimi
Acquisizione dei concetti sul significato ed utilizzo dei microfossili nel campo delle Scienze Ambientali e delle Scienze della Terra. Capacità di riconoscere i vari gruppi di microfossili (trattati) e relative indicazioni e fonti culturali. Capacità di organizzare un commento sulle associazioni di microfossili e/o corrispondenti attuali che risulti comprensibile a non specialisti. Capacità di consultare autonomamente la letteratura specialistica del settore.

Dati del docente
Nome: Caterina Morigi
Dipartimento: Dipartimento di Scienze della Terra
Telefono: 050 2215753
E-mail: caterina.morigi@unipi.it
Orario di ricevimento: Mercoledì ore 14-16 oppure previo appuntamento, contattando il docente per email.
Luogo di ricevimento: stanza 239, II piano, Dipartimento Scienze della Terra, Via S. Maria 53.

Testi e siti internet di riferimento
Dispense e pubblicazioni fornite dal docente.
Amstrong & Brasier, 2005 "Microfossils" - Blackwell Publishing
Haq e Boersma (eds.), 1998. Introdution to Marine Micropaleontology. Elsevier.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale subordinato al superamento di una prova pratica consistente nel riconoscimento e interpretazione dei microfossili. L’esito della prova pratica concorre alla definizione del voto finale.


MODELLI MATEMATICI AMBIENTALI (12 CFU)

Modulo di matematica (6 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire gli strumenti concettuali e tecnici per l'analisi di problemi ambientali e per costruire modelli matematici da utilizzare come strumento di conoscenza e di supporto alle decisioni.

Syllabus
Richiami: algebra lineare, geometria analitica, numeri complessi, funzioni reali di variabile reale, limiti, derivate e integrali. Calcolo differenziale in più variabili, massimi e minimi liberi e vincolati. - Calcolo integrale in più variabili. Integrali curvilinei e superficiali, campi vettoriali, teorema della divergenza e teorema di Stokes. Equazioni differenziali del primo ordine, equazioni differenziali lineari del secondo ordine a coefficienti costanti. Tecniche di discretizzazione e cenni sulle equazioni alle differenze. Sistemi di equazioni differenziali. Studio della stabilità delle soluzioni di equilibrio. Introduzione ai sistemi dinamici ed alla loro modellizzazione.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Strumenti di metodo e di calcolo base della geometria analitica, dell’algebra lineare e dell’analisi matematica di una variabile.

Programma dettagliato del corso (primo modulo: Matematica, 6 CFU)
Richiami sulle funzioni reali di una variabile (svolti strada facendo): regole di calcolo in R, equazioni e disequazioni. Intervalli di R, funzioni, grafici. Valore assoluto, parabole, iperboli, funzioni trigonometriche. Continuità, teorema di Weierstrass e teorema dei valori intermedi. Geometria del piano: punti, rette, rette secanti e retta tangente ad un grafico, derivata di una funzione. Derivata delle funzioni elementari. Funzioni invertibili: continuità e derivabilità dell'inversa, derivata delle funzioni trigonometriche inverse. Funzioni esponenziali, funzioni logaritmo, funzioni iperboliche e funzioni iperboliche inverse. Teoremi sulle funzioni derivabili. Massimi e minimi relativi per funzioni di una variabile. Formula di Taylor; sviluppi di Taylor di 1/ (1-x), exp(x), ln(1+x), sin x, cos x, arctan x,
(1+x)^a. Calcolo integrale: l'integrale come area, sue proprietà, teorema fondamentale del calcolo integrale, funzioni primitive; lista di primitive elementari. Integrazione per parti. Integrazione per sostituzione. Integrali impropri.
Funzioni di più variabili: geometria analitica nel piano e nello spazio: norma euclidea, prodotto scalare, teorema di Carnot, coseno e seno dell'angolo fra due vettori espressi in coordinate, proiezione ortogonale di un vettore su di un altro, distanza di un punto da una retta (nel piano). Prodotto vettoriale in R^3. Matrici mxn, operazioni fra matrici. Caso di matrici quadrate: non commutatività del prodotto. Matrice nulla e matrice identità. Determinante di una matrice, matrici invertibili. Il modulo di un determinante 2x2 o 3x3 come area o volume. Piani in R^3: equazione generale, equazione del piano passante per tre punti dati. Distanza di un punto da un piano; rette nello spazio. Distanza di un punto da una retta e distanza fra due rette. Autovalori e autovettori di una matrice. Numeri complessi: modulo, parte reale e immaginaria, coniugato; forma cartesiana e forma polare. Funzioni di N variabili: derivate parziali, derivate direzionali, differenziabilità, continuità, teorema del differenziale totale. Derivate successive: teorema di Schwarz, funzioni di classe C^k. Matrice Hessiana. Massimi e minimi relativi per funzioni di N variabili. Funzioni vettoriali di una variabile: generalità, continuità, derivabilità, regole di derivazione di un prodotto scalare, di un prodotto vettoriale (in R^3) e di un determinante, integrali vettoriali. Curve in R^N, curve di classe C^1, lunghezza di una curva e formula per il suo calcolo. Curve di classe C^1 a tratti. Esempi: grafici di funzioni, curve determinate da una equazione polare. Integrale di una funzione lungo una curva. Massimi e minimi vincolati: punti stazionari vincolati, loro caratterizzazione geometrica nel caso di vincoli espressi in forma parametrica e in forma di curva di livello: metodo dei moltiplicatori di Lagrange. Integrali multipli: significato geometrico e proprietà; insiemi del piano normali rispetto a un asse, insiemi dello spazio normali rispetto a un piano. Calcolo di integrali doppi e tripli su insiemi normali. Cambiamento di variabili, coordinate polari nel piano e nello spazio, coordinate cilindriche. Integrali impropri in più variabili: densità normale di probabilità di media μ e varianza σ. Integrali impropri di funzioni a segno non costante. Sommabilità di |x|^(-a) vicino all'origine per aN. Criterio di sommabilità per confronto. Superfici regolari in R^3: definizione, piano tangente, versore normale, area, integrale di una funzione continua su una superficie. Campi vettoriali: esempi, linee di forza, divergenza, rotore. Integrale di un campo vettoriale lungo una curva, sua dipendenza dall'orientazione. Aperti semplicemente connessi e non, formule di Gauss-Green nel piano, applicazione al calcolo di aree. Superfici orientate con bordo, orientazioni coerenti della tangente al bordo e della normale alla superficie. Teorema di Stokes. Campi vettoriali conservativi, irrotazionali e solenoidali su un aperto A di R^3.

Obiettivi minimi
Acquisizione della necessaria dimestichezza con gli strumenti del calcolo differenziale ed integrale; saper costruire ed analizzare semplici modelli matematici in contesto ambientale.

Dati del docente
Nome: Paolo Acquistapace
Dipartimento: Matematica
Telefono: 050 2213209
E-mail: paolo.acquistapace@unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento via mail
Luogo di ricevimento: stanza 213 Dipartimento di Matematica

Testi e siti internet di riferimento
http://unimap.unipi.it/registri/dettregistriNEW.php?re=180083::::&ri=5114
http://www.dm.unipi.it/~acquistp/ambi.html
Robert A. Adams, Christopher Essex, Calculus: a complete course, Pearson, Toronto 2008.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame con prova scritta e prova orale

Modulo di modellistica ambientale (3 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire gli strumenti concettuali e tecnici per analizzare i problemi che nascono in contesto ambientale e la capacità di costruire modelli matematici da utilizzare come strumento conoscitivo e come supporto alle decisioni.

Syllabus
Equazioni differenziali del primo ordine. Equazioni differenziali del secondo ordine a coefficienti costanti. Tecniche di discretizzazione e cenni sulle equazioni alle differenze.
Sistemi di equazioni differenziali. Studio della stabilità delle soluzioni di equilibrio.
Introduzione ai sistemi dinamici ed alla loro modellizzazione. Approccio sistemico all'analisi di problemi reali.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni di base di analisi matematica ed algebra lineare sviluppati nell'ambito del primo modulo

Programma dettagliato del corso
1) Problemi e modelli. Relazioni esistenti fra i modelli e la realtà. Considerazioni sui linguaggi utilizzabili per descrivere i modelli. Modelli matematici. Concetti introduttivi sulla struttura dei modelli e sulla simulazione. Equazioni differenziali: generalità. Esempio di modello continuo e del corrispondente modello discreto. Un modello di crescita di una popolazione con tasso di natalità e mortalità costante. Modelli di crescita di una popolazione con tasso di natalità e mortalità dipendenti dal tempo.
2) Equazioni differenziali a variabili separabili. Discretizzazione. Un modello di crescita di una popolazione in presenza di risorse limitate con tasso di crescita dipendente dalla popolazione. La funzione logistica. Sistemi dinamici. Punti di equilibrio stabile e instabile. Punti di equilibrio asintoticamente stabile. Applicazioni: la funzione logistica in presenza di un tasso di mortalità costante.
3) Equazioni differenziali lineari del secondo ordine. Equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti omogenee e non omogenee. Sistemi di equazioni differenziali lineari. Applicazioni alle dinamiche di crescita di due popolazioni. Stabilità della soluzione nulla di un sistema lineare. Applicazioni: metodo di linearizzazione per lo studio della stabilità dei punti di equilibrio di un sistema dinamico.
4) Modelli di due popolazioni. I modelli preda-predatore di Lotka-Volterra: studio delle interazioni tra popolazioni di animali e/o di vegetazione coesistenti o in competizione fra di loro. Il modello preda-predatore nella variante di Samuelson. Definizione e analisi della stabilità dei punti di equilibrio.
5) Presentazione ed analisi dei modelli per la descrizione di fenomeni quali la diffusione di inquinanti e la diffusione di epidemie
Il corso prevede in parallelo un corso di laboratorio dedicato alla implementazione guidata e in autonomia di modelli mediante il programma Matlab.

Lezioni frontali
3 CFU, 24 ore di lezione, frequenza non obbligatoria.

Obiettivi minimi
Capacità di formulare un modello matematico, della tipologia di un sistema dinamico, che formalizzi il comportamento di un fenomeno ambientale e di analizzarne le principali proprietà, in particolare le condizioni di equilibrio e la loro stabilità.

Dati del docente
Nome: Giandomenico Mastroeni
Dipartimento: Informatica
Telefono: 050 2212708
E-mail: giandomenico.mastroeni@unipi.it
Orario di ricevimento: Su appuntamento
Luogo di ricevimento: Studio 347 Dipartimento di Informatica, L.go B. Pontecorvo, 3.

Testi e siti internet di riferimento
www.di.unipi.it/user/gmastroeni

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame scritto e orale con voto in trentesimi

Modulo di competenze informatiche (3 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire gli strumenti informatici per simulare al calcolatore i modelli visti negli altri moduli e visualizzare i risultati.

Syllabus
Introduzione all'uso del software Matlab e suo utilizzo per la soluzione di equazioni differenziali.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni di base di algebra lineare sviluppate nell'ambito del primo modulo. Competenze informatiche di base sull’utilizzo di un computer.
Durante le lezioni verranno utilizzati i modelli analizzati nel modulo di modellistica ambientale (che si suppone lo studente segua in parallelo o abbia già seguito).

Programma dettagliato del corso
1) Sintassi base di Matlab: variabili, script, funzioni; istruzioni if, while, for.
2) Funzioni di gestione di vettori e matrici: indicizzazione con l’operatore “due punti”, length, size, concatenazione di vettori e matrici.
3) Funzioni di algebra lineare: prodotti matrici e vettore, soluzione di sistemi lineari con l’operatore backslash, autovalori con eig().
4) Soluzione di equazioni differenziali e sistemi (problemi ai valori iniziali), tra cui i modelli visti nella prima parte del corso, con il metodo di Eulero esplicito e con ode45. Grafici quantità/tempo e grafici delle fasi per sistemi 2D.

Modalità delle lezioni
3 CFU, circa 10 ore di lezioni frontali (frequenza non obbligatoria) + video-registrazioni (“e-learning”), con studio ed esercitazioni autonome.
Salvo inconvenienti tecnici, le lezioni frontali saranno registrate (schermata del pc + audio) e disponibili per la fruizione online come video.

Obiettivi minimi
Capacità di utilizzare Matlab per effettuare semplici calcoli di algebra lineare, per simulare il comportamento di modelli basati su equazioni differenziali, e per visualizzare i risultati di tali simulazioni.

Dati del docente
Nome: Federico Poloni
Dipartimento: Informatica
Telefono: tel:050-221-3143
E-mail: federico.poloni@unipi.it
Orario di ricevimento: Su appuntamento
Luogo di ricevimento: Studio 343 Dipartimento di Informatica, L.go B. Pontecorvo, 3.

Testi e siti internet di riferimento
Sito del corso sul Moodle di dipartimento https://polo3.elearning.unipi.it/.

Prove di verifica dell’apprendimento
La verifica viene effettuata in contemporanea con l’esame (scritto e orale) del modulo di modellistica ambientale, che conterrà anche alcune domande relative ai contenuti di questo modulo. Stiamo studiando la possibilità di introdurre in futuro una modalità di esame automatizzata via internet per questo modulo.


PALEOCLIMATOLOGIA ISOTOPICA (6 CFU)

Obiettivi formativi
Il corso intende fornire le conoscenze di base di geochimica isotopica (principalmente isotopi stabili) e il loro utilizzo nelle ricostruzioni paleoclimatiche e paleoambientali.

Syllabus
Geochimica isotopica-paleoclimatologia isotopica-metodi di datazione-ricostruzioni paleoclimatiche-archivi marini-archivi terrestri-modelli di età..

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di geochimica, stratigrafia, climatologia

Programma dettagliato del corso
Definizione di isotopi. Gli isotopi stabili e i processi di decadimento radioattivo. Processi di frazionamento isotopico per gli isotopi con masse inferiori a 40. Gli isotopi dell’ossigeno e i processi di frazionamento nella formazione dei carbonati. La paleoclimatologia isotopica marina, le scale isotopiche marine, la ricostruzione dei volumi dei ghiacci e le oscillazioni del livello del mare. La paleoclimatologia isotopica di carbonati terrestri (carbonati lacustri, carbonati di grotta e pedogenetici). Utilizzo degli isotopi stabili nello studio delle carote di ghiaccio. La geochimica isotopica del carbonio e utilizzo in paleoclimatologia. L’evoluzione climatica degli ultimi milioni di anni come dedotta dallo studio di vari archivi naturali attraverso lo studio degli isotopi e la ricostruzione dei principali forzanti climatici.

Lezioni frontali
(5,5 CFU), 44 ore di lezione, frequenza non obbligatoria

Laboratorio
(0,5 CFU), 7 ore laboratorio frequenza non obbligatoria

Obiettivi minimi
Conoscenza ed utilizzo di dati isotopici per le ricostruzioni ambientali e climatiche in diversi ambienti. Loro limiti di utilizzo e la loro integrazione con altri proxy.

Dati del docente
Nome: Zanchetta Giovanni
Dipartimento: Scienze della Terra
Telefono: 050 2215275
E-mail: zanchetta@dst.unipi.it
Orario di ricevimento: Mercoledì 10-11
Luogo di ricevimento: Ufficio Via S. Maria 53.

Testi e siti internet di riferimento
W.F. Ruddiman: 2008 Earth’s climate. Past and Future. Freedom and Company, New York
R. Bowen 1991 Isotopes and Climate. Elsevier

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame scritto


POLITICA ALIMENTARE (6 CFU)

Obiettivi formativi

Conoscenze
Lo studente dovrà conoscere il concetto di sistema alimentare, le caratteristiche dei soggetti, le attività, le modalità di coordinamento degli attori. Inoltre dovrà conoscere i principi, gli strumenti, le modalità di implementazione e le modalità di valutazione delle principali politiche alimentari.
Comportamenti
Lo studente di politica alimentare sarà sollecitato durante l'attività in classe a partecipare alla discussione, lavorare in gruppo, redigere brevi report.

Syllabus
Il corso punta a dare allo studente strumenti teorici e metodi di analisi del sistema agro-alimentare e dei suoi soggetti e a fargli acquisire strumenti pratici di pianificazione strategica in campo agro alimentare.

Programma dettagliato del corso
1. Le dimensioni del cibo
- La molteplicità delle dimensioni del cibo. L’approccio multidisciplinare allo studio del cibo. La dimensione economica. La dimensione sociale. La dimensione ecologica. La dimensione della salute. La dimensione etica. La dimensione culturale. Le implicazioni per le politiche
2. I soggetti del sistema agro-alimentare
- L’Agribusiness. L’industria alimentare. La grande distribuzione. La ristorazione. I produttori. La società civile. I consumatori. I monopoli. Criteri per l’analisi del profilo di un soggetto.
3. Il funzionamento del sistema agro-alimentare
- Coordinamento orizzontale: le cooperative e i consorzi. Coordinamento verticale: la filiera. L’analisi di filiera. La distribuzione del valore aggiunto sulla filiera. La gestione della filiera. Filiere globali, filiere locali. La governance della filiera.
4. I consumi e i consumatori
- Consumi e vita quotidiana: lo spazio sociale alimentare. Modelli e stili di consumo.
Il concetto di transizione alimentare. La dieta europea. I consumi in Italia. Statistiche sui consumi alimentari.
5. Igiene e sicurezza degli alimenti.
- Igiene dei prodotti alimentari e gestione del rischio. La direttiva europea. Le norme sull’etichettatura. La pubblicità. Gli health e nutritional claims. Il concetto di tracciabilità e i suoi impieghi.
6. Sicurezza alimentare e nutrizionale
- Le definizioni di sicurezza alimentare. Le dimensioni della sicurezza alimentare. La misurazione della sicurezza alimentare. I fattori che generano vulnerabilità.
7. Le politiche alimentari
-. L'analisi di policy. Le politiche della qualità: standard, marchi, certificazione. Agricoltura biologica, denominazione di origine.
8. Piccola impresa e sistemi locali di produzione – consumo
-. Il concetto di valorizzazione. Le filiere alternative. Casi di studio.
9. L’agro-alimentare nelle politiche di sviluppo rurale
- Cenni alle politiche di sviluppo rurale. Il piano di sviluppo rurale. Le misure di sostegno alla filiera.

Lezioni frontali
64 ore lezioni + esercitazioni

Obiettivi minimi
Lo studente dovrà essere in grado di analizzare le implicazioni per la politica alimentare di temi di attualità attraverso a) la definizione del problema che emerge dai temi considerati b) l'analisi dei principi che possono essere utilizzati dalle politiche per affrontare il problema; c) l'identificazione degli strumenti di attuazione delle politiche; d) l'analisi della possibile implementazione delle politiche; e) l'esame dei possibili impatti della politica

Dati del docente
Nome: Gianluca Brunori
Dipartimento: Scienze Agrarie, Alimentari e agro-ambientali
Telefono: 0502218979
E-mail: gianluca.brunori@unipi.it
Orario di ricevimento: martedi 9-12
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e agro-ambientali, palazzina Ridolfi

Testi e siti internet di riferimento
Gianluca Brunori - Dispensa di politica alimentare
Materiale didattico disponibile su e-learning

Prove di verifica dell’apprendimento
Report in itinere con colloquio finale (per frequentanti)
Esame scritto a risposte aperte (per non frequentanti)


PROTEZIONE DEI LITORALI (6 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire agli studenti le nozioni necessarie per la comprensione dei processi costieri connessi con la protezione dei litorali. Far apprendere i principi di intervento in coste che necessitano di protezione. Maturare la necessaria competenza sulle interazioni tra opere fatte dall’uomo e le dinamiche litoranee al fine di analizzare scientificamente gli impatti sull’ambiente.

Syllabus
Protezione dei litorali
Teoria del moto ondoso
Correnti costiere
Dinamiche sedimentarie
Analisi statistica degli eventi estremi
Interazione tra dinamiche litoranee e interventi antropici
Tecniche per la difesa dei litorali
Modelli di simulazione numerica del tipo “ad una linea”

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Meccanica dei fluidi

Programma dettagliato del corso
Il corso prevede l’approfondimento in itinere di uno specifico sistema di protezione dei litorali toscani. Le lezioni si concentrano nella discussione delle problematiche del caso in esame che forniscono lo spunto per la decontestualizzazione e generalizzazione dei concetti secondo il programma seguente:

I PARTE: IDRAULICA MARITTIMA.
Il moto ondoso e parametri caratteristici d’onda. Il sistema di circolazione costiera indotto da moto ondoso: correnti long-shore, correnti di rip, mass transport, undertow. Suddivisione funzionale della fascia costiera, shoaling zone, breaking zone, surf zone, swash zone.
Teoria lineare del moto ondoso, dalle equazioni di Navier-Stokes alle equazioni costitutive: forma d’onda, equazione di dispersione, moto orbitale, celerità di fase, celerità di gruppo. Propagazione di moto ondoso da largo a costa: fenomeni di shoaling, rifrazione, frangimento. La legge di Snell. Modelli di frangimento: Miche , McCowan and Munk, Battjes and Jansenn. Interazione di moto ondoso con strutture: riflessione e diffrazione con utilizzo degli abachi. Energia e flusso di Energia associato al moto ondoso. Wave set up.La costruzione e l’utilizzo delle tabelle della teoria lineare.

II PARTE: METODI STATISTICI PER L’ANALISI DI REGISTRAZIONI ONDAMETRICHE.
Analisi statistica a breve termine. Analisi nel dominio del tempo: metodo zero crossing (up-crossing e down-crossing) e analisi spettrale. Parametri Caratteristici d’onda derivabili dalle due analisi e loro relazioni.
Analisi statistica a lungo termine. Analisi degli eventi estremi con metodo POT. Funzioni estremanti di Gumbel, Weibul e Log-Normale. Stima dei parametri con il metodo dei minimi quadrati. Definizione del tempo di ritorno. Definizione di rischio.

III PARTE: DESCRIZIONE ED ANALISI FUNZIONALE DELLE COSTE E DELLE OPERE PER LA DIFESA E IL REGIME DEL LITORALE.
Unità fisiografica. Elementi caratteristici del profilo di spiaggia. Morfodinamica cross-shore e longshore a breve termine. Il trasporto solido litoraneo, beach drifting e suspended load.. Calcolo del trasporto solido litoraneo potenziale: CERC e del Kamphuis . Il concetto della cella di controllo. Interazione tra le opere litoranee e il trasporto solido. Il profilo d’equilibrio alla Dean. La profondità di chiusura.
Opere per la difesa del litorale, aspetti costruttivi, funzionali e morfodinamica a lungo termine. Muri radenti, scogliere parallele, pennelli, headlands artificiali. Il problema del wave piling-up nelle scogliere tracimabili. Ripascimenti artificiali morbidi e protetti. Analisi di interventi nella costa toscana.

IV PARTE: MODELLI DI SIMULAZIONE NUMERICA.
Modelli monodimensionali (shoreline e coastal profile) e Coastal Area Modelling. Potenzialità, limiti, scale temporali e campi di applicazione. Approfondimento sui modelli ad una linea per la simulazione delle variazioni dellìa linea di riva. Sviluppo dell’equazione costitutiva e accenno alla soluzione numerica.Esercitazione sul Modello GENESIS.

Lezioni frontali
6 CFU, 48 ore di lezione, frequenza obbligatoria

Lezioni fuori sede/ Laboratorio
Esercitazione di laboratorio presso il LABIMA – Laboratorio di Ingegneria Marittima, Università degli Studi di Firenze, via di S. Marta 3, 50139, Firenze

Obiettivi minimi
1) conosce i fenomeni di base delle dinamiche costiere idrauliche e sedimentarie e sa descriverle con lessico appropriato
2) conosce i parametri caratteristici d'onda e sa determinarli mediante l'analisi statistica a breve termine e a lungo termine
3) conosce i risultati della teoria lineare del moto ondoso, le ipotesi di applicabilita' e sa calcolare la trasformazione del clima meteomarino dal largo a costa.
4) sa calcolare i flussi sedimentari indotti da moto ondoso
5) conosce le principali tipologie di opere di protezione della costa e le tipologie costruttive.
6) sa scegliere la tipologia opportuna per un opera di difesa della costa ne sa valutare l'efficienza e l'interazione con le dinamiche litoranee
7) conosce i principi di base dei modelli numerici monodimensionali per la simulazione della morfodinamica della linea di riva. Sa utilizzare ad un livello basilare il modello di simulazione GENESIS.

Dati del docente
Nome: Lorenzo
Dipartimento: Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Università degli Studi di Firenze
Telefono: 0552758822
E-mail: lorenzo.cappietti@unifi.it
Orario di ricevimento: al termine di ogni lezione
Luogo di ricevimento: aula di lezione

Testi e siti internet di riferimento
J. William Kamphuis
Introduction to Coastal Engineering and Management
World Scientific
CEM Coastal Engineering Manual
http://chl.erdc.usace.army.mil/

Appunti e materiale del corso.
http://www.dicea.unifi.it/~cappietti/Didattica/ProtezioneDeiLitorali.htm

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame: orale


SEDIMENTOLOGIA (6 CFU)

Obiettivi formativi
Acquisire gli strumenti per comprendere la dinamica dei processi sedimentari all'interno dei
vari ambienti deposizionali continentali-costieri e marini profondi.

Syllabus
Acquisire gli strumenti per comprendere la dinamica dei processi sedimentari all'interno dei vari ambienti deposizionali continentali-costieri e marini profondi. Essere in grado sul terreno di descrivere in modo razionale una successione sedimentaria, di saperla rappresentare attraverso un log, di comprendere quali sono stati
i processi fisici che l’ hanno prodotta associandola ad un ambiente deposizionale. Acquisire un linguaggio tecnico adeguato per poter comunicare con esperti del settore

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di geologia e fisica.

Programma dettagliato del corso

Parte prima. Introduzione alla sedimentologia ed ai vari campi di applicazione. Stratificazioni: prodotte da flussi unidirezionali, bidirezionali, oscillatori e da alternanza processi trattivi e di decantazione. Depositi per trasporto in massa. Il concetto di facies e la legge di Whalter.
Parte seconda. Dinamica dei processi sedimentari: variazioni eustatiche e relative del livello marino. Interazione tra apporto sedimentario, spazio disponibile per la sedimentazione, e variazioni del livello marino. Tipi d'architetture deposizionali associate: aggradazionali, progradazionali (deposizionali e forzate), retrogradazionali.
Parte terza. Ambienti e sistemi deposizionali continentali, costieri e marini. Definizione della loro architettura deposizionale in relazione ai cambiamenti relativi del livello marino, ai tassi d'apporto sedimentario ed allo spazio disponibile per la sedimentazione. Il concetto di sequenza deposizionale.
Sono previste lezioni fuori sede della durata complessiva di 3 giorni al termine della quale deve essere presentata una relazione scritta.

Lezioni frontali
4CFU, 32 ore di lezione, frequenza (non) obbligatoria)

Lezioni fuori sede/ Laboratorio
2 CFU, escursione di 3 giorni continuativi, in aree didatticamente significative, più relazione finale, f requenza (non)obbligatoria

Obiettivi minimi
Lo studente sarà in grado di descrivere in modo razionale una successione sedimentaria, di saperla rappresentare graficamente, e di comprendere quali sono stati i processi fisici che l’ hanno prodotta associandola ad uno specifico ambiente deposizionale. Lo studente avrà acquisito la base di un linguaggio tecnico adeguato per poter comunicare con esperti del settore.

Dati del docente
Nome: Giovanni Sarti
Dipartimento: Scienze della Terra
Telefono: 0502215734
E-mail: giovanni.sarti@unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: Dipartimento Scienze della Terra, Ufficio

Testi e siti internet di riferimento
Allen J.R. (1997): Earth surface processes. Blackwell, London, pp. 450.
- Reading H.G. (1996): Sedimentary environments. Blackwell, London, pp. 688.
- Emery D., Myers K. (1996): Sequence stratigraphy. Blackwell, London, pp. 304.
- Ricci Lucchi F. (1992): Sedimentografia. Atlante fotografico delle strutture e dei sedimenti. Zanichelli, Bologna, pp. 250.
- Bosellini A., Mutti E., Ricci Lucchi F. (1989): Rocce e successioni sedimentarie. UTET, pp. 395.
- Ricci Lucchi F. (1972-1980): Sedimentologia. Vol. 1 (217 pp.), vol. 2 (210 pp.), vol. 3. Clueb, Bologna, pp. 504.

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale