Study of primary production of seagrasses in Venice Lagoon

Abstract

Le fanerogame sono un gruppo di angiosperme monocotiledoni che si sono adattate a vivere negli ambienti marini, lagunari e costieri in condizioni totalmente sommerse. Le praterie di fanerogame forniscono ecosistemi di alto valore ambientale e rappresentano uno dei più importanti produttori primari negli ambienti marino-costieri e lagunari con una produzione primaria netta stimata in 27.2+5.8 mmol O2 giorno-1. Le praterie di fanerogame sono anche considerate degli importanti serbatoi per la CO2 atmosferica con una grande capacità di sequestrare e immagazzinare carbonio all’interno del loro sedimento e contribuendo al sequestro di circa il 20% del carbonio presente nel sedimento marino nonostante ne occupino solamente lo 0.1% della superficie. La somma di tutti i servizi ecosistemici forniti dalle fanerogame è stata stimata in $34,000 ha-1 anno-1. Nonostante ciò, trovandosi nelle aree marine-costiere e nei sistemi lagunari che rappresentano alcune delle aree più impattate, le praterie di fanerogame hanno subito un declino di circa 110 km2 anno-1 tra il 1980 e il 2006 a causa delle attività antropiche. La tesi di dottorato si inserisce all’interno di questo contesto e mira a portare un aggiornamento della produzione primaria in laguna di Venezia dopo quasi 20 anni dall’ultima disponibile in bibliografia (2003). La tesi inoltre è inserita all’interno del programma di ricerca scientifica Corila Venezia2021 che segue il monitoraggio delle fasi di test del progetto per la regolazione della marea noto come MOSE (Modulo Sperimentale Elettromeccanico). La tesi mira quindi ad ottenere un quadro più completo possibile sulla produzione primaria delle fanerogame e delle loro comunità e sul loro contributo alla cattura di CO2 e sul sequestro del carbonio in laguna di Venezia. La Produzione Primaria Netta (PPN) di quattro specie di fanerogame (Zostera marina, Zostera noltei, Cymodocea nodosa e Ruppia cirrhosa) è stata calcolata per mezzo della tecnica “leaf marking” e/o le variazioni positive delle biomasse mensili di foglie e rizomi. In particolare, le PPN di Z. marina, Z. noltei e C. nodosa sono state calcolate a seguito di due campionamenti annuali a cadenza mensile nel 2019 e nel 2020/2021 al fine di aggiornare la PPN lagunare combinando i dati alle mappature del 2018 e del 2021 e valutare possibili impatti sulle loro comunità dal progetto MOSE. La PPN di R. cirrhosa è stata invece determinata in un campionamento annuale a cadenza mensile nel 2021/2022 al fine di stimare il contributo di questa specie alla PPN lagunare globale dopo 25 anni dall’ultimo studio condotto in laguna di Venezia (1997). Le biomasse raccolte nel 2019 sono state analizzate al fine di calcolare i contenuti di nutrienti e carbonio per stimare il carbonio sequestrato e i contenuti di azoto e fosforo totali. Inoltre, sono state effettuate 5 campagne nel 2019/2020 (agosto, ottobre, febbraio e giugno) e nel 2022 (luglio) al fine di stimate la produzione primaria stagionale e giornaliera di due comunità di fanerogame (Z. marina e Z. noltei) nelle stesse condizioni ambientali in una stazione attraverso misurazioni delle variazioni delle concentrazioni di ossigeno all’interno di camere bentiche usando brevi tempi di incubazione (1.5-2 ore). Le produzioni primarie nette giornaliere delle comunità sono state calcolate attraverso misurazioni ripetute al fine di coprire l’intero fotoperiodo e almeno due misurazioni della respirazione alla fine del fotoperiodo stesso. Tutte queste misurazioni forniscono un importante link tra la fotosintesi, la produzione primaria e il carbonio immagazzinato a livello del sedimento: un fattore molto importante se si considerano gli effetti del cambiamento climatico, le possibili ripercussioni sugli ecosistemi acquatici e costieri, l’importanza delle praterie, dei servizi ecosistemici a loro associati e la loro conservazione.