SITO A SITO B SITO C

0

2

4

6

8

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12

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ar1st1

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SITO A SITO B SITO C

0

4

8

12

16

20

Corallinacee articolate

SITO A SITO B SITO C

0

1

2

3

4

5

6

7

H a l i m e d a t u n a

SITO A SITO B SITO C

0

4

8

12

16

20

24

Spugne incrostanti

Carrera Marcello, Massardi Luca, Camorani Elisa, Liverani Nicoletta, Costantini Federica, Foschini Federico, Cortesi Elena, Cagliola Claudia, Ponti Massimo, Abbiati Marco

Centro Interdipartimentale di Ricerca per le Scienze Ambientali, Università di Bologna, RavennaVia Tombesi dall’Ova 55, I-48100 RAVENNA

Bibliografia:Clarke KR (1993) Non-parametric multivariate analyses of changes in community structure. Aust J Ecol 18: 117-143.Clarke KR, Warwick RM (1994) Change in marine communities: an approach to statistical analysis and interpretation. Natural

Environmental Research Council, UK.Dethier MN, Graham ES, Cohen S Tear LM (1993) Visual versus random-point percent cover estimations:’objective’ is not

always better. Mar Ecol Progr. Ser 110: 9-18Heine JN (1998) Scientific Diving Trechniques. A practical guide for the research diver. Best Publishing Company, Arizona.Underwood AJ (1997) Experiments in ecology. Cambridge University Press, Cambridge

DESCRIZIONE QUANTITATIVA DEI POPOLAMENTI SUBTIDALI DI FONDO ROCCIOSODEL PROMONTORIO DI PUNTA DI FETOVAIA (ISOLA D'ELBA)

(Ricerca svolta nell'ambito del Laboratorio Interdisciplinare 1999 - Indirizzo Marino - Corso di Laurea in ScienzeAmbientali di Ravenna, Università di Bologna)

IntroduzioneI fondali circostanti il promontorio di Punta Fetovaia (Fig. 1 e Fig. 6) sono stati oggetto di una raccolta di dati qualitativi e quantitativi nell’ambito del Laboratorio Interdisciplinare

di Indirizzo Marino del Corso di Laurea in Scienze Ambientali dell’Università di Bologna. Questo studio ha una duplice finalità. La prima, a carattere didattico, consiste nell’offrireagli studenti di Scienze Ambientali l’opportunità di applicare delle metodologie d’indagine ambientale ad una problematica concreta. La seconda, più strettamente di ricerca, ècontribuire alla conoscenza del macrobenthos di fondo roccioso, fornendo una visione d’insieme dei popolamenti presenti e quantificando la variabilità nella distribuzione delle singolespecie. L’area di studio riveste un particolare interesse in quanto rientra nell’ambito del Parco Nazionale dell’Arcipelago Toscano, per il quale le conoscenze sui popolamenti subtidalisono ancora limitate. Considerando l’importanza che le ricerche descrittive a carattere quantitativo hanno per l’individuazione degli andamenti distributivi delle specie, i risultati diquesto studio potranno rappresentare un’utile base di partenza per future sperimentazioni sul campo.

Gli obiettivi della ricerca sono: 1) acquisire informazioni sulle caratteristiche geomorfologiche e sulla bionomia dei fondali circostanti il promontorio di Punta Fetovaia; 2) quantificarela distribuzione delle specie più abbondanti in funzione delle scale spaziali analizzate.

Distribuzione dei popolamentiL’analisi multivariata è stata condotta per valutare il grado di diversificazione tra i popolamenti a livello di siti e di aree,

ed inoltre per individuare quali organismi caratterizzano ogni sito.L’ordinamento mediante MDS non metrico (Fig. 5) mostra una certa separazione tra i popolamenti sia dei siti sia della

maggior parte delle aree. Per i diversi siti questa separazione è confermata dal risultato del test ANOSIM (R=0.220,P<0.01%). Anche per le diverse aree, si è ottenuto un risultato analogo (R=0.460, P<0.01%), anche se i popolamenti dialcune aree si sovrappongono come messo in evidenza dall’ANOSIM Pairwise test (differenze non significative traA1-A2, A1-C1, A2-B2).Inoltre alcune aree (A1, A2, B2) mostrano popolamenti maggiormente eterogenei.

I taxa che maggiormente caratterizzano ciascun sito, individuati mediante la procedura SIMPER, sono riassunti in Fig. 6.In particolare le corallinacee incrostanti ed erette e le spugne incrostanti e massive caratterizzano tutti i siti, mentrePeyssonnelia spp. caratterizza solo il sito A, Padina pavonica solo il sito B e Dasycladus vermicularis solo il sito C.

TransettiLa costa del promontorio si presenta poco scoscesa e costituita essenzialmente da rocce magmatiche tipo gabbro. I rilevamenti subacquei hanno mostrato che il declivio della scogliera del lato interno della baia (sito A) è poco pronunciato

e si arresta entro i primi 6-8 metri di profondità, per poi degradare a zone di sabbia con forme di fondo di tipo ripples causate dal moto ondoso (Fig. 4). Presso la punta del promontorio (sito B) e sul lato esterno della baia (sito C), lapendenza della scogliera è maggiore e termina intorno ai 12-14 metri di profondità per proseguire con un declivio più dolce (Fig. 4).

Alla base delle rocce è presente una prateria di Posidonia oceanica più estesa e rigogliosa nei pressi della punta e sul lato esterno della baia mentre sul lato interno forma una fascia mostro stretta e parallela alla costa. Su entrambii lati sono state rilevate aree di matte morta, in alcuni casi erosa dalla corrente.

I popolamenti vegetali ossevati lungo i tratti pianeggianti dei transetti sono caratterizzati da specie quali Cystoseira spp., Dictyota spp., Padina pavonica mentre nelle zone con maggiore inclinazione e negli anfratti sono presentiPeyssonnelia spp. e Flabellia petiolata . Alcune specie, come Codium bursa presentano un’ampia distribuzione, nel lato interno della baia è stata rilevata la presenza di Halimeda tuna mentre sul lato esterno quella di Dasycladus vermicularis.Quest’ultima è considerata una specie tipica di ambienti ad elevato tasso di sedimentazione.

Materiali e metodiLungo la costa del promontorio di Fetovaia sono stati individuati tre siti di campionamento distanti tra loro alcune centinaia di metri. Per ciascun sito sono state individuate in modo

casuale 2 aree distanti alcune decine di metri e per ciascuna area 2 stazioni distanti tra loro alcuni metri (Fig. 2). Le principali caratteristiche geomorfologiche e bionomiche del fondalesono state rilevate in ogni stazione lungo un transetto di 50 m perpendicolare alla costa (Heine, 1998). Alla profondità di circa 3 m, il ricoprimento percentuale degli organismi sessilipiù abbondanti è stato stimato con quadrati di 50 cm di lato replicati 3 volte (Dethier et al., 1993; Fig. 3). Per ogni replica due osservatori hanno effettuato stime indipendenti di cuiè stata calcolata la media. Nell’insieme sono stati individuati 14 taxa: Dasycladus vermicularis, Flabellia petiolata , Halimeda tuna, Padina pavonica, Codium spp., Cystoseira spp.,Peyssonnelia spp., corallinacee articolate, corallinacee incrostanti, spugne incrostanti, spugne massive, idroidi, serpulidi e briozoi. Per l’analisi multivariata i dati sono stati trasformatimediante radice quadrata ed è stato applicato l’indice di similarità di Bray-Curtis. I risultati sono stati rappresentati mediante Multi Dimensional Scaling (MDS) non metrico e saggiatimediante l’analisi di similarità (ANOSIM). Il contributo di ciascun popolamento alla similarità è stato determinato usando la procedura SIMPER (Clarke 1993; Clarke e Warwick,1994). Per l’analisi della varianza è stato utilizzato un modello a tre fattori: “sito”, ortogonale e random con tre livelli; “area”, random e nested in sito con due livelli; “stazione”, randome nested in area ed in sito con due livelli. L’omogeneità delle varianze è stata verificata mediante il test C di Cochran e, ove necessario, sono state applicate le opportune trasformazioni(Underwood, 1997).

Distribuzione degli organismiNell’area di studio gli organismi più abbondanti sono le corallinacee articolate ed incrostanti e P. pavonica

per la componente vegetale, e le spugne massive ed incrostanti per la componente animale. Queste speciedominanti, nel loro insieme, presentano valori di ricoprimento medio per sito che variano dal 30 al 60%. Dairisultati dell’analisi della varianza risulta evidente come le corallinacee incrostanti ed articolate (Tab. 1 eFig. 7), unitamente a C. bursa e H. tuna, siano le uniche specie la cui abbondanza non varia in relazione alletre scale spaziali considerate. L’abbondanza delle altre specie presenta livelli di eterogeneità che variano infunzione della scala spaziale considerata. Fra le stazioni, che distano fra loro solo pochi metri, si osservanodifferenze significative per l’abbondanza di P. pavonica, F. petiolata (Tab. 1 e Fig. 7), Cystoseira spp., idroidi,spugne massive e briozoi. Questi organismi presentano, infatti, valori di ricoprimento che oscillano da 0 ad oltreil 20% in diverse stazioni all’interno di una stessa area. La distribuzione di Peyssonnelia spp., spugne incrostanti(Tab. 1 e Fig. 7) e serpulidi è risultata eterogenea a livello di aree, distanti qualche decina di metri. Solo F. petiolatae D. vermicularis presentano un’eterogeneità a livello di siti. Queste due specie risultano essere rispettivamentequasi assente ed estremamente abbondante nel sito C, localizzato sul lato esterno della Punta di Fetovaia.

L’applicazione delle tecniche di analisi della varianza ai dati di ricoprimento percentuale ha messo in eviden-za come la distribuzione dell’epibenthos sessile lungo il promontorio di Punta Fetovaia sia altamente variabile,soprattutto sulle scale spaziali piccole; inoltre, il livello di eterogeneità varia in funzione degli organismi con-siderati.

Fig. 3. Foto deicampionamenti e deirilievi lungo i transetti.

Fig. 2. Disegno di campionamento.

A

C

B

Corallinacee incrostanti

Corallinacee erette

Peyssonnelia spp.

Padina pavonica

Dasycladus vermicularis

Spugne incrostanti

Spugne massiveFig. 5. MDS non parametrico (Stress 0.19).Sito A = nero, Sito B = rosso, Sito C = verde.Le aree 2 si distinguono per le forme dei punti.

Fig. 1. Promontorio di Punta Fetovaia (Isola d’Elba).SITI A B C

AREE 1 2 1 2 1 2

STAZIONI 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

REPLICHE 1 2 3 … … … … … … … … … … 1 2 3

Fig. 6. Siti di campionamento e rappresentazione grafica dei risultati del SIMPER.Per ogni si to sono riportat i , in ordine di abbondanza, gli organismi checontribuiscono cumulativamente ad almeno il 70% della similarità fra le repliche delmedesimo sito.

Flabellia petiolata Corallinacee articolate Halimeda tuna Spugne incrostanti

Fattori df MS F P MS F P MS F P MS F P

Siti 2 2,9497 15,2 0,0269 228,132 3,91 0,1461 83,6135 2,35 0,2429 205,75 1,21 0,412

Aree 3 0,1941 0,09 0,9626 58,3681 0,86 0,5112 35,5395 0,99 0,4598 170,187 15,4 0,0032

Stazioni 6 2,1456 7,88 0,0001 67,9236 2,31 0,0667 36,0227 2,32 0,066 11,0486 0,5 0,8003

Residuo 24 0,2724 29,3958 15,5471 21,9931

Tab. 1. Analisi della varianza sugli effetti di diverse scale spaziali (siti, aree,stazioni) nella distribuzione di Flabellia petiolata;Halimeda tuna; corallinacee articolate; spugne incrostanti

Fig. 7. Valori medi (3 repliche + 1 SE) di ricoprimento percentuale nei tre siti studiati (ar = area e st = stazione).

RingraziamentiL’iniziativa è stata possibile grazie al sostegno finanziario del Corso di Laurea e della Fondazione Flaminia. Si ringrazial’istituto HYDRA per le informazioni riguardanti l’area di studio e per l’appoggio logistico.

Fig. 4. Esempi di transetti scelti fra quelli realizzati sul versanteinterno (sito A) e su quello esterno (Sito C) della baia.

A1 A2

B1 B2

C1 C2

DiscussioneI risultati di questa indagine mettono in evidenza una elevata eterogeneità nella distribuzione degli organismi lungo le

coste del promontorio di Fetovaia. Tale variabilità è evidente per la maggior parte delle specie analizzate e dipende dallascala spaziale considerata. Nei popolamenti subtidali di fondo roccioso l’esposizione è spesso considerata uno dei fattorifondamentali nel determinare la struttura dei popolamenti. Nel nostro caso risulta evidente come le aree nell’ambito di unostesso sito, e pertanto con esposizione simile, presentino livelli di eterogeneità non diversi da quelli dei siti, la cui esposizioneè nettamente diversa (Fig. 6). I livelli di eterogeneità osservati sono probabilmente da attribuire all’azione di fattori bioticied abiotici, che agiscono su piccola scala spaziale quali, ad esempio, i processi di reclutamento, la competizione, lapredazione, l’eterogeneità del substrato. Ricerche a carattere sperimentale potranno permettere di individuare i fattori chesono all’origine dei pattern distributivi osservati. L’elevata diversità e variabilità dei popolamenti evidenzia, comunque, ilgrande interesse naturalistico dei popolamenti marini dell’Isola d’Elba.

L’esperienza condotta si è, inoltre, dimostrata di grande valore didattico, in quanto ha permesso agli studenti del Corsodi Laurea in Scienze Ambientali dell’Università di Bologna di svolgere, in tutte le sue fasi, un programma di caratteriz-zazione ecologica di un’area costiera. Durante lo studio è chiaramente emersa l’importanza della corretta impostazionedel disegno di campionamento. Sono state, inoltre, messe in evidenza le problematiche legate all’acquisizione dei dati sulcampo, alla loro analisi ed interpretazione. Fondamentale, infine, è la presentazione di un elaborato che permetta unconfronto con la comunità scientifica per la verifica della validità della ricerca.