Struttura delle comunità zooplanctoniche in uno scenario di freshening delle acque nell'Area Marina Protetta del Mare di Ross (Antartide)

Abstract

L’Oceano Meridionale regola il clima globale e ospita ecosistemi unici come il Mare di Ross, tutelato dalla Ross Sea region Marine Protected Area (RSRMPA). Qui, lo zooplancton è fondamentale per le reti trofiche e funge da sensibile indicatore ambientale. Questa tesi ha caratterizzato la struttura delle comunità zooplanctoniche in due aree con diverse condizioni oceanografiche: Baia Terra Nova e Baia delle Balene. Durante la 38a Spedizione Italiana in Antartide (2022-2023), i profili CTD (elaborati tramite Ocean Data View) sono stati integrati con campionamenti biologici stratificati (rete Tucker Trawl). L'analisi tassonomica allo stereomicroscopio ha quantificato abbondanze, composizione specifica e stadi larvali. Le analisi hanno evidenziato una netta separazione tra i bacini. Il settore occidentale (Terra Nova), dominato dalla High Salinity Shelf Water (HSSW), ha mostrato un'elevata complessità ambientale. Ha ospitato una comunità ricca e diversificata (mediana 18 taxa/stazione) con una forte segregazione verticale, guidata da specie chiave come il copepode Calanoides acutus e le sue dinamiche di migrazione verticale ontogenetica. Il settore orientale (Balene) è risultato invece caratterizzato dall'Antarctic Surface Water (AASW) e da una marcata stratificazione causata dai processi di freshening. In queste condizioni, la biodiversità è crollata a favore di pochi taxa opportunisti: lo pteropode Limacina rangii e il copepode Metridia curticauda (oltre l’80% delle abbondanze totali). Questi risultati forniscono una solida baseline ecologica, dimostrando come il freshening alteri profondamente l'architettura pelagica. Il monitoraggio tassonomico ad alta risoluzione si conferma vitale per valutare la resilienza del Mare di Ross ai cambiamenti climatici.

The Southern Ocean regulates the global climate system and hosts highly biodiverse marine ecosystems like the Ross Sea, protected within the Ross Sea region Marine Protected Area (RSRMPA). Here, zooplankton is a key food web component and a sensitive biological indicator of environmental change. This thesis aimed to characterize the structure and distribution of zooplankton communities in two Ross Sea bays with contrasting oceanographic conditions: Terra Nova Bay and the Bay of Whales. During the 38th Italian Antarctic Expedition (2022-2023), water column physical data (CTD profiles processed via Ocean Data View) were integrated with stratified biological sampling (Tucker Trawl). Taxonomic analysis via stereomicroscope quantified abundances, species composition, and ontogenetic stages. Analyses revealed a clear differentiation between the basins, driven by dominant water masses. The western sector (Terra Nova Bay), influenced by High Salinity Shelf Water (HSSW), showed greater environmental complexity. It hosted a rich, diverse community (median 18 taxa/station) with significant vertical biomass segregation, structured by key species like the copepod Calanoides acutus undergoing ontogenetic vertical migration. Conversely, the eastern sector (Bay of Whales) was dominated by Antarctic Surface Water (AASW) and marked stratification associated with freshening processes. Here, biodiversity dropped significantly, and the community was monopolized by opportunistic taxa, particularly the pteropod Limacina rangii and the copepod Metridia curticauda (>80% of total abundance). These results define a robust ecological baseline, demonstrating that freshening profoundly alters pelagic biodiversity. High-resolution taxonomic monitoring of zooplankton remains crucial to assess the resilience of Ross Sea ecosystems.