Analisi delle comunità epilitiche su resti ossei in ambiente portuale per la stima del Post-Mortem Submersion Interval (PMSI)

Abstract

La tafonomia forense in ambienti marini costituisce un campo complesso in cui la degradazione dei resti organici è guidata dall’interazione tra fattori fisico-chimici e biologici. La presente tesi analizza la stima del Post-Mortem Submersion Interval (PMSI) mediante l’analisi delle comunità epilitiche che colonizzano i resti scheletrici in un contesto portuale. Il femore di Sus scrofa domesticus è stato impiegato come modello sperimentale per le sue somiglianze strutturali e nanometriche con l’osso umano, rendendolo un proxy ampiamente riconosciuto nella ricerca forense. Lo studio è stato condotto nel porto di Genova, un ambiente costiero contraddistinto da dinamiche ecologiche peculiari rispetto ai contesti di mare profondo. La ricerca si concentra sull'analisi della successione delle comunità colonizzatrici sulla superficie ossea. Le variazioni nella composizione, densità e tipologia delle popolazioni epilitiche sono risultate dipendenti dal tempo di esposizione, consentendo la ricostruzione di una cronologia biologica della permanenza in acqua. Parallelamente, la microscopia elettronica a scansione (SEM) è stata impiegata per valutare la progressione dell’erosione superficiale nei campioni posti a contatto con il fondale, fornendo una mappatura temporale della degradazione strutturale. I risultati evidenziano che la colonizzazione segue schemi temporali coerenti e che l’erosione superficiale aumenta progressivamente, sostenendo il loro utilizzo come indicatori cronologici affidabili in ambienti portuali. Complessivamente, lo studio dimostra che l’integrazione tra dinamiche di colonizzazione e analisi dell’erosione permette di ottenere dati oggettivi per la stima del PMSI in contesti marini costieri. Questo approccio metodologico costituisce una base solida per future applicazioni in ambito forense, dove l’evidenza ecologica può essere tradotta in indicatori temporali robusti per la ricostruzione degli eventi.

Forensic taphonomy in marine environments is an intricate discipline in which the degradation of organic remains is influenced by the interactions among physicochemical and biological factors. This thesis examines the estimation of the Post-Mortem Submersion Interval (PMSI) through the analysis of epilithic communities colonizing skeletal remains within a port setting. The femur of Sus scrofa domesticus was used as an experimental model due to its structural and nanometric similarity to human bone, making it a widely accepted proxy in forensic research. The study was conducted in the port of Genoa, a coastal environment characterized by ecological dynamics distinct from those of deep-sea settings. The research concentrates on the succession of colonizing communities on bone surfaces. Variations in the composition, density, and typology of epilithic populations were observed as a function of exposure time, thereby facilitating the reconstruction of a biological timeline of submersion. Concurrently, scanning electron microscopy (SEM) was utilized to evaluate the progression of surface erosion in samples in contact with the seabed, offering a temporal map of structural deterioration. The findings indicate that colonization adheres to consistent temporal patterns and that surface erosion progressively intensifies, thereby supporting their application as dependable chronological indicators within port settings. Overall, this research illustrates that the integration of colonization dynamics with erosion analysis yields objective data for PMSI estimation in coastal marine environments. This methodological framework establishes a foundation for future applications in forensic science, wherein ecological evidence can be converted into reliable temporal indicators for event reconstruction.