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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
BIOLOGIA MARINA
Insegnamento
ECOLOGY AND PHYSIOLOGY OF GLOBAL CHANGES
SCQ0093618, A.A. 2020/21

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2020/21

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
BIOLOGIA MARINA (Ord. 2020)
IF0360, ordinamento 2020/21, A.A. 2020/21
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ECOLOGY AND PHYSIOLOGY OF GLOBAL CHANGES
Sito della struttura didattica http://biologia.scienze.unipd.it/2020/laurea_magistrale_biologiamarina
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Biologia
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/biologia/course/view.php?idnumber=2020-IF0360-000ZZ-2020-SCQ0093618-N0
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione INGLESE
Sede CHIOGGIA (VE)
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta
Corso per studenti Erasmus Gli studenti Erasmus+ o di altri programmi di mobilità possono frequentare l'insegnamento

Docenti
Responsabile LAURA AIROLDI BIO/07
Altri docenti GIANFRANCO SANTOVITO BIO/09

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline del settore biodiversità e ambiente BIO/07 3.0
CARATTERIZZANTE Discipline del settore biomedico BIO/09 3.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
erogata
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/03/2021
Fine attività didattiche 12/06/2021
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2021/22 Ord.2020

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
1 ECOLOGY AND PHYSIOLOGY OF GLOBAL CHANGES 2020-2021 01/10/2020 26/11/2021 AIROLDI LAURA (Presidente)
SANTOVITO GIANFRANCO (Membro Effettivo)

Syllabus
ATTENZIONE: a causa dell'emergenza COVID le modalità di svolgimento delle lezioni e le modalità d'esame potranno essere differenti da quanto originariamente programmato.
Si suggerisce agli studenti di verificare sulla piattaforma moodle, su Uniweb o presso le segreterie didattiche le modalità di esame della prima sessione A.A. 2020/21.
Prerequisiti: Conoscenze di base di Ecologia Marina e di Biochimica e Fisiologia animale.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il mondo sta cambiando rapidamente. L'Oceano non fa eccezione, anche se molti di questi cambiamenti sono passati in gran parte inosservati. Negli ultimi decenni i progressi tecnologici e le maggiori conoscenze hanno migliorato la capacità di esplorare gli oceani e le coste e ottenere informazioni solide e affidabili sulle loro trasformazioni passate e attuali. Il corso fornisce una panoramica dei cambiamenti e delle deviazioni indotte dal clima e da altri cambiamenti globali che modificano l'intero sistema marino, dagli individui all'ecosistema.
La prima parte del corso fornisce un'introduzione a questi cambiamenti, i loro driver storici (l’estrazione e lo sfruttamento eccessivo delle risorse, l’inquinamento, i cambiamenti nell'uso del suolo e dei fondali marini, le specie invasive e i cambiamenti climatici) e i profondi impatti che le pressioni indotte da questi driver hanno causato agli ecosistemi marini e alla loro biodiversità, compresi gli effetti sulla società umana e l’ economia. Gli studenti familiarizzeranno con le caratteristiche ecologiche uniche e il funzionamento di alcuni degli ecosistemi oceanici maggiormente modificati, i lungomari delle città costiere. Discuteremo anche le maggiori sfide per la conservazione, il ripristino e la gestione della biodiversità in un contesto altamente modificato e in rapido cambiamento.
La seconda parte del corso approfondirà la comprensione dei meccanismi di adattamento degli organismi a questi cambiamenti, fornendo una solida base conoscitiva sulle risposte degli animali marini al cambiamento climatico globale, dal singolo individuo alle intere popolazioni, mettendo in risalto il ruolo della plasticità fenotipica e dell’adattamento. Ci si propone, in particolare, di fornire le conoscenze fondamentali sulle strategie fisiologiche, dal punto di vista sia molecolare sia della funzione d’organo, che gli animali marini usano per superare con successo gli stress ambientali.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
i) descrivere i profondi cambiamenti indotti dall'uomo nel corso dei secoli sugli ecosistemi marini e le conseguenze di tali cambiamenti
ii) comprendere le principali sfide alla conservazione e al ripristino rappresentati da tali cambiamenti
iii) comprendere le basi fisiologiche dell'adattamento degli organismi marini al cambiamento
iv) leggere criticamente e comunicare ricerche interdisciplinari nei settori del cambiamento climatico, dell'ecologia urbana marina, e della scienza del ripristino.
Modalita' di esame: Sono previsti 6 appelli di esame durante l’anno, due per ciascuna sessione di esame. L'accertamento di profitto avverrà con una prova scritta con domande aperte, eventualmente seguita da una integrazione orale. I contenuti presentati nel corso dei gruppi di discussione e delle esercitazioni e le attività ivi svolte costituiranno parte integrante del programma di studio.
Il voto assegnato all’esame potrà essere rifiutato fino ad un massimo di due volte.
Criteri di valutazione: Verranno valutati: la conoscenza dei contenuti disciplinari, la chiarezza espositiva utilizzando una terminologia appropriata, capacità di stabilire collegamenti inter ed intradisciplinari, la capacità di analisi e problem solving, nonché la partecipazione attiva a tutti gli aspetti del corso, inclusi i gruppi di discussione di articoli di approfondimento
Contenuti: 1° Modulo Airoldi
1) Introduzione
2) I principali driver del cambiamento oceanico e le loro pressioni sugli ecosistemi marini
3) Le conseguenze dei cambiamenti globali sui principali sistemi marini e le ricadute sociali ed economiche
4) Condizioni ecologiche uniche degli ecosistemi urbani marini - cambiamenti nell'ambiente fisico e chimico; cambiamenti nella copertura dell'habitat biogenico e nella biodiversità; perdenti e vincitori in habitat urbani e diffusione di specie invasive; alterazioni della connettività
5) Indicatori di qualità ambientale negli ambienti urbani (ad esempio l'impronta umana, l'indice di salute dell'oceano, ecc.), e le difficoltà nella gestione di fattori di stress multipli
6) Conservazione e ripristino in un contesto di rapido cambiamento
Sarà inoltre effettuata la discussione di alcuni lavori attraverso gruppi di discussione

2° Modulo Santovito
Risposte fisiologiche alle variazioni della temperatura ambientale: relazioni termiche tra un animale e il suo ambiente; effetti della temperatura e adattamento termico; temperatura corporea e tolleranza alle variazioni di temperatura; termocezione; meccanismi della termoregolazione; omeotermia, pecilotermia ed eterotermia; adattamenti a condizioni ambientali estreme.
Risposte fisiologiche all’incremento della concentrazione ambientale di CO2: tamponi chimici e proteici; regolazione dell’equilibrio acido-base dei fluidi interni; i sistemi di difesa cellulare contro l’ipercapnia; acidosi ambientale.
Risposte fisiologiche alla variazione della concentrazione ambientale di O2: i sistemi di difesa cellulare contro l’ipossia e l’iperossia.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso si compone di lezioni teoriche, organizzate in modo da stimolare la partecipazione attiva degli studenti, anche nella discussione di casi di studio oggetto della ricerca scientifica in ambito marino. Alle lezioni teoriche si affiancheranno anche delle lezioni seminariali e gruppi di discussione tenuti dagli studenti, durante le quali verranno analizzati e presentati i risultati scientifici pubblicati in riviste a diffusione internazionale (journal club).
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: 1° modulo Airoldi
Non esiste un testo specifico per questo modulo. All'inizio del corso verranno caricati file PDF di articoli scientifici di interesse tratti dalla letteratura sull'ecologia marina relativi agli argomenti presentati in classe. Questi includeranno tra l'altro:

1. Jackson JBC, Kirby MX, Berger WH, Bjorndal KA, Botsford LW, et al. 2001. Historical overfishing and the recent collapse
2. of coastal ecosystems. Science (80-. ). 293(5530):629–37
3. Scheffers BR, De Meester L, Bridge TCL, Hoffmann AA, Pandolfi JM, et al. 2016. The broad footprint of climate change from genes to biomes to people. Science (80-. ). 354(6313):
4. Worm B, Barbier EB, Beaumont N, Duffy JE, Folke C, et al. 2006. Impacts of Biodiversity Loss on Ocean Ecosystem Services. Science (80-. ). 314(5800):787–90
5. Blowes SA, Supp SR, Antao LH, Bates A, Bruelheide H, et al. 2019. The geography of biodiversity change in marine and terrestrial assemblages. Science (80-. ). 366(6463):339+
6. Dakos V, Matthews B, Hendry AP, Levine J, Loeuille N, et al. 2019. Ecosystem tipping points in an evolving world. Nat. Ecol. Evol. 3(3):355–62
7. Lenton TM, Rockstroem J, Gaffney O, Rahmstorf S, Richardson K, et al. 2019. Climate tipping points - too risky to bet against. Nature. 575(7784):592–95Hughes TP, Barnes ML, Bellwood DR, Cinner JE, Cumming GS, et al. 2017. Coral reefs in the Anthropocene. Nature. 546(7656):82–90
8. Bayraktarov E, Saunders MI, Abdullah S, Mills M, Beher J, et al. 2016. The cost and feasibility of marine coastal restoration. Ecol. Appl. 26(4):1055–74
9. Coleman MA, Wood G, Filbee-Dexter K, Minne AJP, Goold HD, et al. 2020. Restore or Redefine: Future Trajectories for Restoration. Front. Mar. Sci. 7(April 2020):237

Segnalazioni bibliografiche rilevanti saranno fornite nel corso delle lezioni, insieme a copia delle presentazioni power point. Il materiale didattico sarà reso disponibile sulla piattaforma di e-learning di UNIPD. Le informazioni per accedere al materiale didattico saranno fornite durante la prima lezione.
Testi di riferimento:
  • L. Sherwood, H. Klandorf, P.H. Yancey., Animal Physiology: From Genes to Organisms. --: Belmont, CA: Brooks/Cole Cengage Learning., 2013. 2nd edition Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Problem solving
  • Case study
  • Lecturing
  • Working in group
  • Questioning
  • Story telling
  • Learning journal

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Kaltura (ripresa del desktop, caricamento di files su MyMedia Unipd)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Salute e Benessere Istruzione di qualita' Consumo e produzione responsabili Agire per il clima La vita sott'acqua La vita sulla Terra