Fondamenti di OCEANOGRAFIA APPLICATA (6 CFU)

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi : Il corso si propone introdurre lo studente allo studio dell’oceanografia finalizzata alla conoscenza delle caratteriste abiotiche e biotiche del Mediterraneo con particolare riferimento alla fascia costiera, allo studio dei sedimenti  ed allo studio dei microrganismi marini (fitoplancton, zooplancton e zoobentos) utilizzati per le ricostruzioni ecologiche e oceanografiche  per il monitoraggio ambientale.

Syllabus
Strutture geologiche dei bacini marini. I bacini del mediterraneo. Gli ambienti sedimentari. Le diverse tipologie dei sedimenti. Modelli di sedimentazione. Fitoplancton. Produttività. Il particellato.

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di geologia marina ed oceanografia.

Programma dettagliato del corso

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

PARTE 1: LA GEOLOGIA MARINA
I margini continentali. Le zone di rifting. Struttura tipo di un margine continentale. La morfologia dei margini passivi. Le faglie dirette synrift. Faglie listriche e trasversali. faglie di crescita. la transizione oceano-continente. La subsidenza termica. Evoluzione di un margine passivo di tipo atlantico. Esempi dall’area mediterranea 
I bacini oceanici. Caratteristiche dei bacini oceanici. La transizione ai margini continentali. La struttura delle  dorsali. Morfologia e struttura delle dorsali da alta e a bassa velocità di espansione. I giacimenti minerari delle zone di dorsale. La struttura delle faglie trasformi. Esempi dall’area mediterranea
Le zone di convergenza. struttura superficiale della zone di convergenza. La zona di fossa. I prismi di accrezione. I processi deformativi superficiali nei prismi di accrezione. Strutture superficiali della scarpata dei prismi di accrezione. I bacini di lower slope. I bacini di avanarco.  I diapiri di fango. Le strutture dei bacini di avanarco. Esempi dall’area mediterranea

PARTE 2. I SEDIMENTI
Analisi dei processi di erosione, trasporto e sedimentazione a scala globale. Ciclo di Wilson. Metodologie di studio dei fondali marini e del sottosuolo. 
Le province, i piani e i domini oceanici. Le province pelagiche e bentoniche. Sedimenti terrigeni vs sedimenti intrabacinali. Sedimenti silicoclastici vs sedimenti carbonatici. Sedimenti di origine detritica, biogenica, cosmogonia e autigena. Le sorgenti di sedimento intrabacinale ed extrabacinale. 
Il fallout pelagico. Organismi a guscio siliceo e calcareo. Concetto di produttività. Dissoluzione, lisoclino e limite di compensazione. Velocità di sedimentazione e masking. Pelagiti ed emipelagiti.  Black smoke e sediment autigeni. La distribuzione dei sedimenti marini di mare profondo a scala globale. Processi di trasporto e dispersione dei sedimenti in ambiente marino. Modelli per la sedimentazione torbiditica di mare profondo, i modelli sedimentologici e quelli eustatici. Ridistribuzione del sedimento negli ambienti marini profondi, i depositi conturitici. Classificazione dei bacini oceanici in funzione della loro posizione rispetto ai limiti di placche: bacini oceanici, bacini di margine continentale, bacini dei sistemi arco fossa, bacini su zone di sutura e bacini intercontinentali. Subsidenza di un bacino sedimentario, meccanismi litosferici di subsidenza: subsidenza termica, subsidenza da attenuazione crostale, subsidenza da sovraccarico.
Pattern di distribuzione dei sedimenti nei bacini sedimentari su margine passivo, nei bacini oceanici, nei bacini associati alle zone di subduzione, nei sistemi catena.vanfossa-avampaese.

PARTE 3: COLONNA D’ACQUA
Fitoplancton: caratteristiche morfologiche principali,  ed ecologia delle Bacillariophyceae, Haptophyceae, Dinophyceae. Fotosintesi e produzione primaria: Definizioni, metodi di misura, Tassi di Redfield, produzione nuova, produzione rigenerata, ruolo degli oceani nel regolare la CO2 atmosferica, pompa fisica e pompa biologica. Produttività primaria e fattori che regolano la produttività primaria. Profondità di compensazione e profondità critica. Ruolo della luce (fotoperiodo), della temperatura e dei nutrienti (nutriclino) sulla produttività primaria. Cicli di produttività in aree tropicali, temperate e polari. Aree eutrofiche, mesotrofiche ed oligotrifiche. Produttività primaria nel Mediterraneo.
Particellato: classificazione dimensionale e composizionale; imput, output e velocita di affondamento.  Produttività primaria vs Particellato. Importanza dei fecal pellets e della “marine snow”. Composizione (CPM + FPM) e velocità di affondamento della sostanza particellare sospesa (TSM).  Stratificazione delle masse d’acqua (SWL, CWM, DWL) in funzione della sostanza particellare sospesa. 

Obiettivi minimi (ciò che lo studente saprà fare dopo aver superato l’esame del corso)
Conoscenza approfondita  della geologia, delle caratteristiche dei sedimenti e della colonna d'acqua dei bacini marini tali da permettere ricostruzioni approfondite le ricostruzioni ecologiche, oceanografiche utilizzate per il monitoraggio ambientale

Dati del docente
Nome: Michele Marroni
Dipartimento: Scienze della Terra, Via S. Maria n.53
Telefono: 050-2215732
E-mail: marroni@dst.unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Scienze della Terra, Via S. Maria n.53
Dati del docente
Nome: Luca Pandolfi
Dipartimento: Scienze della Terra, Via S. Maria n.53
Telefono: 050-2215744
E-mail: pandolfi@dst.unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Scienze della Terra, Via S. Maria n.53
Dati del docente
Nome: Luca Pandolfi
Dipartimento: Scienze della Terra, Via S. Maria n.53
Telefono: 050-2215744
E-mail: pandolfi@dst.unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Scienze della Terra, Via S. Maria n.53

Testi e siti internet di riferimento
vedi presentazioni ppt: http://www.dst.unipi.it/claroline185/

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale