Scadenza 16 marzo 2025

Il National Biodiversity Future Center, nell’ambito del Memorandum of understanding con lo Shanghai Advanced Research Institute (SARI), mette a disposizione n. 25 borse di studio finanziate dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), destinate a promuovere la partecipazione di studenti alla Summer School sulla biodiversità in Cina. Le domande di partecipazione devono essere presentate entro il 16 marzo 2025 presso l'indirizzo pec hub_nbfc@pec.it.

Per maggiori informazioni o quesiti in merito al bando è possibile contattare hub@nbfc.it

Il Fiume Ombrone è il secondo fiume della Toscana, dopo l’Arno. Nasce a San Gusmè e attraversa il territorio senese dove riceve come affluenti l’Arbia, l’Orcia e il Merse, giungendo poi in pianura presso Istia d’Ombrone. Dopo aver lambito la periferia di Grosseto, attraversa per circa 12 km il Parco della Maremma dove sfocia a delta nella località denominata Bocca d’Ombrone. Sulla sua sponda settentrionale si estende la Palude della Trappola, la maggiore delle aree umide rimaste.

Nell'ambito del National Biodiversity Future Center, supportato dal PNRR, è stato possibile studiare in modo approfondito le acque interne e il loro contributo al mantenimento dello stato di salute degli ecosistemi. I fiumi, infatti, rappresentano degli ambienti fondamentali e sono l’interfaccia tra atmosfera e litosfera. Recentemente la UE ha approvato una legge per il ripristino degli ambienti naturali degradati e in questo contesto si riporta che intervenire studiando fiumi e pianure alluvionali appare fondamentale. Secondo questa normativa i fiumi a scorrimento libero consentono il movimento di acqua, sedimenti, pesci e altri organismi e sono fondamentali per migliorare lo stato delle acque dell'UE e rafforzare la biodiversità.

E’ in questo contesto che si inserisce il progetto sostenuto dal National Biodiversity Future Center orientato alla caratterizzazione delle matrici ambientali di natura bio e geo del Fiume Ombrone grossetano. Il progetto ha visto lo sviluppo di una vasta campagna di campionamento per le acque, i sedimenti e il carico sospeso. Prosegue tutt'ora l’analisi dei campioni in laboratorio così come quella delle matrici biologiche. L’obiettivo è quello di avere a fine progetto una analisi completa della composizione chimica di varie matrici ambientali da poter correlare con le caratteristiche del bacino, climatiche, geologiche, ambientali, antropiche, al fine di comprendere quali fattori incidono sulla salute degli ecosistemi supportati dal fiume anche alla luce dei cambiamenti climatici. Inoltre, il bacino del fiume Ombrone è caratterizzato dalla presenza di aree mineralizzate, ciò provocando la mobilizzazione di elementi potenzialmente pericolosi per gli ecosistemi.

Ad esempio, i contenuti di Hg sono stati misurati sia nelle acque che nei sedimenti rilevando arricchimenti nei sottobacini di Orcia e Melacce (sebbene sempre sotto il limite di legge per le acque potabili di 1.0 ng/L; D. Lgs. 31/01), correlabili all’area amiatina, e nei sottobacini di Gretano e Farma, per la probabile presenza di mineralizzazioni ricche in cinabro.

Le risorse resesi disponibili dal National Biodiversity Future Center sono state fondamentali per pianificare un progetto integrato che ha visto la raccolta in campagna di numerosi campioni di natura biologica e geologica, ed un esteso lavoro di laboratorio. Adesso siamo alla fase di analisi dei dati per la loro restituzione e visualizzazione

Campionamento del Fiume Ombrone (GR)

Mineralizzazioni nel bacino del Fiume Ombrone (GR)	Punti di campionamento per sedimenti e carico sospeso nel bacino del Fiume Ombrone

Il 1920 è l’anno della prima pubblicazione delle celebri equazioni di Lotka-Volterra, che descrivono matematicamente la dinamica predatore-preda e sono considerate tra le fondamenta dell’ecologia teorica. Questa disciplina, che unisce biologia, matematica e fisica, si propone di scoprire ed esprimere attraverso un formalismo matematico le leggi che governano l’evoluzione degli ecosistemi. A oltre un secolo di distanza, i meccanismi generali alla base della biodiversità negli ecosistemi sono ancora in gran parte da esplorare.

Nel corso dello scorso anno, il gruppo di fisici teorici del National Biodiversity Future Center (NBFC) e appartenenti al Laboratorio di Fisica Interdisciplinare del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova, ha compiuto importanti progressi nella comprensione delle leggi fisiche che regolano e stabilizzano l’equilibrio tra specie diverse, permettendone la coesistenza.

In due articoli pubblicati sulla prestigiosa rivista di fisica Physical Review Letters, i fisici del NBFC hanno affinato e generalizzato una tecnica matematica nota come teoria di campo medio dinamico, adattandola allo studio degli ecosistemi. Questa metodologia consente di ridurre un gran numero di equazioni “accoppiate” – ovvero intrecciate tra loro e quindi estremamente difficili da risolvere o simulare al computer – a un’unica equazione effettiva, che sintetizza le proprietà fondamentali dell’evoluzione di ecosistemi composti da un gran numero di specie, delle quali si conoscono le caratteristiche solo in senso statistico. Tale tecnica si rivelerà preziosa per sviluppare modelli capaci di fare previsioni sulla stabilità degli ecosistemi di fronte a perturbazioni, come l’invasione di specie aliene o le variazioni nelle condizioni ambientali.

Un ulteriore articolo, recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica americana Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, ha presentato un modello matematico in grado di fornire una risposta esplicita a un problema fondamentale: dato un ambiente “frammentato” da una serie di barriere ecologiche – quali fiumi, montagne o altre conformazioni del terreno – e un insieme di specie (animali, vegetali, o microscopiche) con differenti capacità di esplorazione, riproduzione e persistenza, quale sarà l’esito finale dell’interazione tra di esse? Si assisterà alla coesistenza delle specie, o emergerà la dominanza di una sola o poche fra loro? Il modello, sviluppato dal gruppo di fisici del NBFC in collaborazione con scienziati del Politecnico e dell’Università di Losanna, fornisce una risposta a questa domanda, purché siano note la struttura dell’ambiente e i parametri delle specie, ovvero le quantità matematiche che ne descrivono le proprietà. Grazie a questo strumento, i ricercatori hanno studiato il ruolo della conformazione dell’ambiente nella formazione di nicchie ecologiche, che favoriscono la biodiversità. Il modello ha inoltre evidenziato che uno dei principali segnali di allarme per la destabilizzazione di un ecosistema, con il rischio di estinzione di una o più specie, è la distribuzione spaziale delle specie: quanto i loro individui sono uniformemente sparpagliati nell’ambiente o, invece, concentrati in poche aree limitate. In futuro, questo modello teorico potrà contribuire a prevedere l’impatto di modifiche ambientali sulla stabilità degli ecosistemi e a supportare strategie di conservazione della biodiversità.