Analisi della struttura e della dinamica delle comunità bentoniche pioniere di Baia Terra Nova (Mar di Ross, Antartide) basata sull’utilizzo di Autonomous Reef Monitoring Structures (ARMS)

Abstract

Il biota antartico è caratterizzato da elevati livelli di endemismo e diversità, anche se l'abbondanza proporzionale di vari taxa differisce in modo sostanziale da quanto è possibile riscontrare in altre parti del mondo. Queste variazioni sono il prodotto di un lungo isolamento e dell’adattamento a condizioni ambientali estreme. L’Antartide è inoltre tra le regioni a più rapido riscaldamento, sia nei biota terrestri sia in quelli marini. Tuttavia, ancora pochi sono i dati disponibili riguardo le comunità marine, risultando quindi difficile disporre di baseline di riferimento robuste per valutare le possibili alterazioni indotte dal riscaldamento globale. In quest’ottica, di particolare rilievo sono gli studi riguardanti le comunità bentoniche pioniere che sono rappresentate da specie più suscettibili alle variazioni ambientali. I dati disponibili sono stati acquisiti con strumenti differenti, non standardizzati, che rendono difficili o impossibili i confronti quantitativi. L’utilizzo di strumenti standardizzati, come gli Autonomous Reef Monitoring Structures (ARMS), permette invece di ottenere dati confrontabili su scala regionale e globale. Gli ARMS sono strumenti di screening rapido, a basso costo, che sono stati sviluppati per studiare la struttura tridimensionale di un ambiente molto complesso. La mia tesi si è focalizzata sullo studio di serie temporali ottenute con ARMS posizionati in Antartide, a Baia Terra Nova (Mare di Ross) che hanno permesso l’analisi della dinamica delle comunità bentoniche pioniere che colonizzano le strutture artificiali. L’analisi dei dati, da uno a cinque anni, ha evidenziato una differenza dal punto di vista di composizione e di struttura delle comunità a seconda dell’orientamento di crescita creando una strutturazione ben definita in funzione dell’anno. Inoltre, la serie di dati permette di stabilire una baseline di riferimento risultando essere uno strumento fondamentale per lo studio della biodiversità e dei suoi cambiamenti.

The Antarctic biota is characterised by high levels of endemism and diversity, although the proportional abundance of various taxa differs substantially from that found elsewhere in the world. These variations are the product of long isolation and adaptation to extreme environmental conditions. Antarctica is also among the fastest warming regions, both in terrestrial and marine biota. However, few data are yet available on marine communities, making it difficult to have robust baselines to assess possible global warming-induced changes. Bearing this in mind, studies concerning pioneer benthic communities, which are represented by those species that are more susceptible to environmental changes, are of particular importance. The available data have been acquired with different, non-standardised instruments, which make quantitative comparisons difficult or impossible. In contrast, the use of standardised tools, such as Autonomous Reef Monitoring Structures (ARMS), allows for comparable data on a regional and global scale. ARMS are cost-effective, rapid screening tools that have been developed to study the three-dimensional structure of a very complex environment. My thesis focused on the study of time series obtained with ARMSs positioned in Antarctica, in Terra Nova Bay (Ross Sea).This allowed me to analyze the dynamics of pioneer benthic communities colonising artificial structures. The analysis of the data, from one to five years, showed a difference in the composition and structure of the communities depending on the growth orientation, creating a well-defined structure depending on the year. In addition, the data set allows a baseline to be established, making it a fundamental tool for studying biodiversity and its changes.