Analysis of the Variability of Carbonate System Parameters in the North-East Atlantic.

The purpose of this thesis is to analyse the spatial and temporal variability of the aragonite saturation state (ΩAR), commonly used as an indicator of ocean acidification, in the North-East Atlantic. When the aragonite saturation state decreases below a certain threshold, ΩAR <1, calcifying organisms (i.e. molluscs, pteropods, foraminifera, crabs, etc.) are subject to dissolution of shells and aragonite structures. This objective agrees with the challenge 'Ocean, climate change and acidification' of the EU COST Ocean Governance for Sustainability project, which aims to combine the information collected on the state of health of the oceans. Two open-sources data products, EMODnet and GLODAPv2, have been integrated and analysed for the first time in the North-East Atlantic region. The integrated dataset contains 1038 ΩAR vertical profiles whose time distribution spans from 1970 to 2014. The ΩAR has been computed from CO2SYS software considering different combinations of input parameters, pH, Total Alkalinity (TAlk) and Dissolved Inorganic Carbon (DIC), associated with Temperature, Salinity and Pressure at in situ conditions. A sensitivity analysis has been performed to better understand the data consistency of ΩAR computed from the different combinations of pH, Talk and DIC and to verify the difference among observed TAlk and DIC parameters and their output values from the CO2SYS tool. Maps of ΩAR have been computed with the best data coverage obtained from the two datasets, at different levels of depth in the area of investigation and they have been compared to the work of Jiang et al. (2015). The results are consistent and show similar horizontal and vertical patterns. The study highlights some aragonite undersaturated values (ΩAR <1) below 500 meters depth, suggesting a potential effect of acidification in the considered time period. This thesis aims to be a preliminary work for future studies that will be able to design the ΩAR variability on a decadal distribution based on the extended time-series acquired in this work.

Tecniche innovative microbiome-based per il recupero della vongola comune nelle aree ad alta mortalità nell’area FLAG dell’Emilia Romagna

Negli ultimi decenni sono state registrate preoccupati fenomeni di mortalità della vongola Chamelea gallina, in particolare nell’area costiera emiliano-romagnola e di cui non sono ancora state chiarite le cause. Il presente studio si è occupato di caratterizzare la comunità microbica associata alla vongola nella ghiandola digestiva, utilizzando il sequenziamento della regione ipervariabile V3-V4 del gene rRNA 16S, al fine di individuare fenomeni di disbiosi in aree ad elevata mortalità. Sono state quindi esplorate le variazioni stagionali (da luglio a novembre) nella struttura del microbiota della vongola e nell'ecosistema microbico dell'acqua di mare circostante, in quattro siti scelti ad hoc, secondo un gradiente di incidenza storica di mortalità, da Nord a Sud, tra le aree di Ravenna e Rimini. Lo stato di salute della vongola e del suo microbiota associato sono stati esplorati tramite, rispettivamente, l’indice di condizione e lo studio mediante NGS della composizione dell’ecosistema microbico intestinale. I nostri dati, sebbene preliminari, dimostrano come tra le aree Nord e Sud ci sia un comportamento differente e reciproco relativamente all’andamento stagionale dei valori di diversità interna (alfa) al microbiota della vongola, che si riduce dall’estate all’autunno nelle aree Nord (Ravenna e Lido di Savio), mentre aumenta - nello stesso periodo di tempo - nelle aree Sud (Rimini e Cesenatico). A conferma dei dati di alfa diversità, l’analisi mediante PCoA delle variazione del microbiota della vongola tra i quattro siti di indagine stratificate per stagione, dimostrano profonde differenze tra i due estremi nord-sud. In particolare, l’analisi integrata dei dati storici di produttività, indice di condizione e dinamica del microbiota della g.d. ci ha consentito di discriminare cinque famiglie microbiche come potenziali Growth Promoting Bacteria, poiché associate ad un picco di indice di condizione che si registra nelle aree a bassa mortalità, nel mese di settembre.