Dr. Maurizio Severini
Collaboratori: Dr.ssa Roberta Alilla, Dr. Simone Pesolillo
Gruppo di Bioclimatologia
ISAC-CNR Area di Tor Vergata, Roma
Linea di Ricerca 3.3 Modello previsionale delle conseguenze dell'aumento
della temperatura e dell'irradianza ultravioletta sulla dinamica di
popolazioni zooplanctoniche di interesse in acquacoltura
CLIMAGRI – Cambiamenti climatici in agricoltura, Bologna 15 maggio 2006
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uovo
larva
germoglio
infiorescenza
pupa
adulto
Ciclo vitale
frutto invaiato
frutto maturo
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Il motore che spinge gli organismi pecilotermi a transitare attraverso gli stadi (o
fenofasi) e che determina i tempi di passaggio è la
 TUTTI I VEGETALI
 BATTERI
 ALGHE
 FUNGHI
 PROTOZOI
 ZOOPLANCTON
 CELENTERATI
 ANELLIDI
 ARTROPODI (2 MILIONI DI SPECIE)
 PESCI E ANFIBI (NEGLI STADI IMMATURI)
 GLOBULI ROSSI DEL SANGUE
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RT   C  T  T0 
T  B 
RT   C  exp 

 A 
 B
RT   C  exp   
 T
2C
RT   T  D
A
 B D T
C
RT  
1  exp  A  B  T 
R = R[T]
Reaùmur, 1735
Boussignault, 1837
De Gasparin, 1844
0.05
Coutagne, 1882
Price, 1909
Janisch, 1933
Stinner, 1974
Tasso Rk[T] [d-1]
RT   T
0.04
0.03
0.02
0.01
Temperatura (°C)

D  T 

RT   C  exp  A  T   exp  A  D 
 Logan,1976
B 


B

T  exp  A  
T

RT  
Sharpe & D.M, 1977
D
F


1  exp  C    exp  E  
T
T


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Dinoflagellati, Mare del Nord, 54 anni: anticipo 26 giorni (Edwards & Richardson, 2004)
Zooplancton , Mare del Nord, 54 anni: anticipo 30 giorni (Edwards & Richardson, 2004)
Dinoflagellati , Mare del Nord, 45 anni: allungamento 27 giorni (Edwards & Richardson, 2004)
Copepodi , Mare del Nord, 45 anni: allungamento 10 giorni (Edwards & Richardson, 2004)
Dinoflagellati simbionti coralli, Oceano Pacifico, 7 anni: successo specie termo-tolleranti.
(Baker et al, 2004)
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Pioppo, Canada, 100 anni: anticipo 26 giorni (Beaubien et al., 2000)
Macchia mediterranea, 50 anni: anticipo 16 giorni (Penũelas et al., 2002)
Giardini fenologici, Nord Europa e America, 30 anni: anticipo 6 giorni (Menzel et al. 1999)
Indice di verde, 45°-70°Nord, 9 anni: anticipo 8 giorni (Myneni et al., 1997)
Ippocastano, ribes, lillà, Germania, 100 anni: anticipo 2.6 - 6.9 giorni (Menzel et al., 2005)
Macchia mediterranea, 50 anni: allungamento 29 giorni (Penũelas et al., 2002)
Giardini fenologici, Nord Europa ed Amer., 30 anni: allungamento 11 giorni (Menzel et al. 1999)
Indice di verde, Nord Eurasia, 9 anni: allungamento 18 giorni (Myneni et al., 1997)
Margine conifere subalpine, Nord Amer., 100 anni: spostamento verso Nord (Peterson, 1994)
Lepidotteri, Olanda, 20 anni: anticipo del volo 12 giorni (Ellis et al., 1997)
Lepidotteri, Spagna, 50 anni: anticipo del volo 11 giorni (Penũelas et al., 2002)
Afidi, Inghilterra, 25 anni: anticipo del volo 6 giorni (Fleming et al., 1995)
Lepidotteri, 22 Specie, Europa, 100 anni: spostamento 35-240 Km Nord (Parmesan, 1999)
Lepidotteri, 2 Specie, Europa, 100 anni: spostamento verso Sud (Parmesan, 1999)
Anofele, Nuova Guinea, Tanzania, Kenya: spostamento oltre quota 2000 m (Epstein et al., 1998)
Ipotizzato dai più, ma in letteratura non si trovano dati di lungo periodo
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Anfibi, Stati Uniti, 100 anni: anticipo del canto 10 giorni (Gibbs, 2001)
Anfibi, Inghilterra, 16 anni: anticipo oviposizione 10 giorni (Beebee, 1995)
Uccelli, 20 Specie, Inghilterra, 25 anni: anticipo oviposizione 9 giorni (Crick, 1997)
Uccelli, 1 Specie, Inghilterra, 25 anni: ritardo oviposizione (Crick, 1997)
Marmotte, Stati Uniti, 23 anni: anticipo uscita letargo 38 giorni (Inouye et al., 2000)
Piccoli mammiferi, 19 Specie, Stati Uniti: spostamento verso Nord (Davis et al., 1992)
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50
Campionamenti ‘92-’93
45
densitàdi individui [ind/l]
Nella comunità zooplanctonica del Lago
di Fogliano si osserva un ANTICIPO
DELLA STAGIONALITÀ rispetto ai
rilievi del decennio precedente
40
Campionamenti ‘03-’04
35
30
25
20
15
10
5
0
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
temp o [mesi]
La dinamica dei Copepodi (Acartia) è
controllata non solo dalla temperatura,
ma anche dalla vegetazione lacustre
(Ruppia).
14
Campionamenti ‘03-’04
12
densità di individui [ind/l]
Simula la dinamica di sviluppo di
popolazioni multivoltine
Simulazione Acartia
10
Simulazione Ruppia
8
6
4
2
0
01-gen
31-gen
02-mar
01-apr
01-mag 31-mag
30-giu
30-lug
29-ago
28-set
28-ott
27-nov
27-dic
26-gen
25-feb
tempo [giorni]
densità di individui [ind/l]
14
12
Simulazione +2°C
10
Simulazione T amb
8
6
Simulando l’aumento di temperatura
si ottiene l’ANTICIPO DELLA
STAGIONALITÀ
4
2
0
01-gen
31-gen
02-mar
01-apr
01-mag 31-mag
30-giu
30-lug
29-ago
28-set
28-ott
27-nov
27-dic
26-gen
25-feb
26-mar
tempo [giorni]
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26-mar
PASSATO, 1975
(anni 1961 – 1990)
3a generazione
a
Larve a2 generazione
1 generazione
maturazione
invaiatura
Vite fioritura
germogliamento
0
50
100
150
Lobesia botrana / Vitis vinifera
200
250
350
300
Per
comprendere
l’influenza
dell’aumento di temperatura negli
agroecosistemi si è simulato il
RISCHIO DI ATTACCO della
tignoletta della vite nell’area del
Frascati DOC
giorni giuliani
PRESENTE, 2000 (anni 1994 – 2004) Lobesia botrana / Vitis vinifera
3a generazione
a
Larve a2 generazione
1 generazione
maturazione
invaiatura
Vite fioritura
germogliamento
0
50
100
150
200
250
Risultati:
L’aumento
temperatura farà
ANTICIPARE il ciclo annuale
della pianta e del fitofago
350
300
giorni giuliani
FUTURO, 2050
(anni 2045 – 2055) Lobesia botrana / Vitis vinifera
a
3 generazione
Larve a2a generazione
1 generazione
maturazione
invaiatura
Vite fioritura
germogliamento
0
50
100
150
200
250
300
di
ma la temuta IV generazione di
tignoletta non si svilupperà
Conclusione:
350
giorni giuliani
Buone notizie per il vino
Frascati DOC
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È il 6% della radiazione solare (al livello del mare)
È il 10% della radiazione ultravioletta (al livello del mare)
0.6% della radiazione solare (al livello del mare)
UV PAR
NIR
2
al top dell’atmosfera
UV-A
UV-B
UV-C
1.0
0.1
al livello del mare
1
54
0.01
0.001
6
0
200
400
600
800
1000
2000
lunghezza d’onda [nm]
3000
0.0001
240
260
280
300
320
340
360
380
400
lunghezza d’onda [nm]
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RITARDO circa 20 giorni
100
100
90
90
80
80
70
70
girini maturati
girini maturati
Xenopus laevis (Anfibio): 30 Jm-2d-1
60
50
40
30
60
50
40
30
20
20
10
10
0
0
0
20
40
60
80
100
0
20
40
giorni dall'oviposizione
60
80
giorni dall'oviposizione
RITARDO circa 2 giorni
Artemia salina (Crostaceo): 120 Jm-2
90
artemie maturate
80
70
60
Esposti rad. UV-B
50
40
30
Controlli
20
10
0
4
6
8
10
12
14
16
18
20
giorni dalla schiusa
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100
Se aumenta, lo sviluppo accelera = ANTICIPO
Se aumenta, lo sviluppo rallenta = RITARDO
Non sappiamo cosa accadrà
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