Sito LTER Promontorio di Portofino: caratterizzazione in situ della sostanza organica disciolta

Abstract

La presente tesi ha come oggetto la caratterizzazione in situ della sostanza organica disciolta (DOM) dell’area marina del promontorio di Portofino, inserita nella rete LTER (Long Term Ecological Research, Mar Ligure IT15). In particolare la stazione di Punta Faro (85 m di profondità) è stata oggetto di caratterizzazione fisico-chimica-biologica della colonna d’acqua a partire dagli anni 2000, senza tuttavia che fosse posta sufficiente attenzione all’evoluzione della DOM dell’area. La DOM, infatti, è una componente fondamentale nelle reti trofiche e nei cicli biogeochimici marini, ma è formata da un insieme di sostanze molto differenti che rendono difficoltoso misurare la sua complessità in situ, obbligando il ricercatore a utilizzare diverse tecniche di laboratorio su campioni di acqua di mare prelevati con particolare attenzione per evitare la contaminazione. Il lavoro di tesi, nello specifico, si è focalizzato sull’uso di un sensore ottico, il Turner Cyclops 7F, per la misura della componente fluorescente della DOM (la FDOM) in situ, installato su una sonda multiparametrica Idronaut 316 plus, settato con la massima sensibilità (100x) in considerazione della marcata oligotrofia dell’area campionata. Il sensore Turner Cyclops 7F, dotato di un LED a 365 nm, eccitazione 325/120 nm ed emissione 470/60nm, è stato calibrato in laboratorio con il chinino solfato diluito in acido debole (0-5 ppb QS). L’acquisizione in situ ha permesso di caratterizzare l’andamento temporale della FDOM nell’area lungo la colonna d’acqua. I dati sono stati elaborati utilizzando un software specifico per dati oceanografici (ODV) e inquadrati con i dati ambientali.In superficie è evidente un’evoluzione stagionale con aumenti invernali e autunnali legati principalmente all’arrivo di acque continentali e allo sviluppo del fitoplancton, e una diminuzione estiva, legati probabilmente a processi di fotodegradazione, come riscontrato in altre aree del Mediterraneo. La FDOM aumentacon la profondità

The object of this work is the characterisation in situ of the dissolved organic matter (DOM) of the marine area of the Portofino Promontory, which is part of LTER (Long Term Ecological Research) network (Mar Ligure IT15). Particularly, in Punta Faro station (85 m depth) the water column has been analysed to characterise physical, chemical and biological features since 2000s, without addressing DOM temporal evolution. In fact, DOM has a key role in microbial food web and marine carbon cycling, but it consists of a complex mixture of thousands of compounds of diverse composition. This makes his study directly in situ very challenging thus it usually requires sampling very carefully in order to detect the complexity through different laboratory techniques. Specifically, this work focused on the use of an optic sensor Turner Cyclops 7 for the determination of the fluorescent component of the DOM in situ (FDOM). This sensor has been installed on a Idronaut 316 plus multiparametric probe and set at the maximum sensitivity (100x), considering the oligotrophic characteristic of the monitored area. The Turner Cyclops 7 sensor has a 365 nm LED with excitation of 325/120 nm and emission 470/60 nm and it has been calibrated with quinine sulphate in a weak acid solution (0-5ppb QS). The in situ acquisition allowed us to characterise the FDOM temporal trend in the area along the water column. Data has been processed using a specific software for oceanographical data (ODV) and compared with the environmental data. In the surface layer there is a seasonal evolution, with higher values in winter and autumn, mainly linked to the arrival of continental waters and the phytoplankton bloom development, and lower values in summer, probably due to the photodegradation process, as reported for other Mediterranean areas. On the contrary, in the deep layer, maxima occur especially in summer.