Impara i concetti, gli strumenti e le tecniche per esplorare il registro fossile! In questa presentazione apprenderai la struttura dell'ecosistema marino. La presentazione fa parte del corso di Paleontologia tenuto da Andrea Baucon presso l'Università di Trieste. --- Learn the concepts, tools and techniques to explore the fossil record! In this presentation you will learn the structure of the marine ecosystem. The presentation is part of the palaeontology course taught by Andrea Baucon at the University of Trieste, Italy.

1. Lezione 6
Paleoecologia 3:
zonazione dell’ambiente marino
Come e perché l’ambiente marino è complesso?
Andrea Baucon – Corso di Paleontologia (v. 1.0)
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2. Cosa ci interessa sapere degli organismi del passato?
1. Modi di vita: Come si
spostavano? Come si
nutrivano?
2. Habitat: Dove vivevano?
3. Fattori ambientali: Quali
erano le caratteristiche
fisico-chimiche del loro
habitat?

3. Zonazioni dell’ambiente marino
Procedendo dalla linea di riva a profondità crescenti, i parametri ambientali cambiano
progressivamente e questo influenza la distribuzione degli organismi
Si possono quindi usare i limiti fisici dell’ambiente marino per delimitare delle zone di
significato biologico

4. Zonazione del dominio pelagico
Ci sono diversi modi di descrivere il dominio pelagico:
1) Zonazione verticale dell’ambiente pelagico
2) Zonazione basata sulla luce solare (zona fotica, disfotica, afotica)

5. Zonazione del dominio bentonico
Ci sono diversi modi di descrivere gli ambienti marini bentonici:
1) Zonazione della scuola di Endoume dell’ambiente bentonico
2) Zonazione idrodinamica della spiaggia (ambiente bentonico)
3) Zonazione morfologica del fondale marino (ambiente bentonico)

6. Dal punto di vista morfologico, il fondale marino presenta caratteristiche ricorrenti a livello
globale

8. Piattaforma
continentale
Scarpata
Piana abissale

11. Zonazione degli ambienti marini bentonici
Piattaforma
continentaleScarpata
continentale
Piana abissale
Trench
Fossa
Rialzo
continentale

12. PIATTAFORMA CONTINENTALE
sopra la base d’onda: la spiaggia

13. 200 m
2000 m
4000 m
SHELFOFFSHORE
MIDDLE
Quale parametro ambientale struttura gli ambienti poco profondi?

14. Spiaggia emersa
(backshore)

15. Spiaggia intertidale
(foreshore)

16. Spiaggia sommersa
(shoreface)

17. Spiaggia sommersa
(shoreface)

18. Mare aperto
(complesso di offshore)

19. Fino a che profondità interagiscono le onde?
Nella foto: dinoflagellati bioluminescenti
Le onde interagiscono con il fondale fino ad una certa profondità (metà della lunghezza
d’onda)

20. 1. Idrodinamismo spesso
elevato
2. Notevole quantità di
materiale in sospensione
Sopra la base d‘onda (shoreface e foreshore)
= materiale in
sospensione

21. 1. parametri ambientali
fluttuanti alla scala della
giornata (maree) e
stagionale (alternanza di
regimi idrodinamici)
2. Idrodinamismo elevato
(=stress)
•La capacità di riprodursi velocemente è cruciale
•E’ importante la capacità di “invadere” nuove nicchie
ecologiche (la distribuzione delle risorse e dei competitori è
variabile)
•Specializzarsi per competere con altri organismi offre poco
vantaggio (le condizioni ambientali possono cambiare)
2. Sopra la base d’onda: caratteristiche ambientali

22. Lanice
conchileaga,
terebellide,
sospensivoro e
depositivoro.
Nereis (Hediste)
diversicolor.
Scava tane ad Y,
J, I. I
Può comportarsi
sia da
sospensivoro che
da carnivoro.
Abitanti attuali della spiaggia intertidale e della spiaggia sommersa
Panopea abrupta
(nome comune:
Geoduck, pron.
goidak) enorme
bivave fossatore

23. Icnofossili caratteristici delle zone più agitate delle spiagge
(icnofacies Skolithos)

24. Processi (onde) e strutture sedimentarie (increspature da onda) dello shoreface
Nella foto: dinoflagellati bioluminescenti
Strutture sedimentarie caratteristiche della spiaggia sommersa: increspature da onda
(wave ripples)

25. Increspature da onda

26. Increspature da onda (in sezione)

27. Foreshore o shoreface?

28. Intertidale nell‘Adriatico attuale
Nella foto: dinoflagellati bioluminescenti

29. Piane di marea del Giurassico

30. Spiaggia intertidale (foreshore)

31. PIATTAFORMA CONTINENTALE
sotto la base d’onda: il mare aperto
(offshore)

32. 200 m
2000 m
4000 m
SHELFOFFSHORE
MIDDLE
Tra le due basi d‘onda: la zona di transizione (offshore transition)

33. Che processo ha generato questo deposito conchigliare?

34. Processi (tempeste) e strutture sedimentarie (hummocky cross-stratification)

35. 3. Mare aperto (offshore): caratteristiche ambientali
1. Moto ondoso
2. Nutrienti in sospensione
1. Idrodinamismo moderato
(rispetto al foreshore)
2. Nutrienti in deposizione

36. Sedimento fangoso con tane
a 54 metri di profondità. Si
osservano tane (B), un
“feeding void” (V) e un
polichete nella sua tana(IN).
Rosenberg et al. (2003),
Golfo di Lione.
Sedimento fangoso con
tane a 62 metri di
profondità. Si osservano
tane (B) e un “feeding
void” (V). Rosenberg et
al. (2003), Golfo di
Lione.
Offshore: esempi attualiFondale fangoso alla
profondità di 70m, con
parecchie tane. I
gruppi di piccole tane
appartengono a
Calocaris macandreae
e i gruppi di tane più
grosse, spesso con
apertura a falce di
luna, indicano quella
di Nephrops
norvegicus (primo
piano). Adriatico, da
Atkinson e Froglia
(1999).
Nephrops norvegicus

38. Cruziana
Seilacher (2007)

39. 3. Nutrienti in deposizione: Rosselia
Nara (1997); Pemberton et al. (2001)
Polichete terebellide, circa 180 m di profondità; Islanda. Da:
http://www.flickr.com/photos/ericdossantos/4540826876/

40. Spessore della cuticola nei trilobiti e profondità: come spiegarlo?
Idrodinamismo
Ossigenazione

41. Quale parametro ambientale varia assieme all‘idrodinamismo?
La granulometria del substrato!
Ichnofabric di upper offshore con
Helminthopsis (H), Zoophycos (Z),
Phycosiphon (Ph), Palaeophycus
(Pa), and Asterosoma (As).
Cretacico. MacEachern et al. (2007)
Ichnofabric di upper offshore con
Asterosoma (As) (rielaborato da
Chondrites), Phycosiphon (Ph), and
Chondrites (Ch). Cretacico. MacEachern
et al. (2007)

42. Adattamenti per non affondare nel fango: spine nei brachiopodi
Brachiopodi (fossili) ‘spinosi’: adattamento per non affondare nel fango

43. Adattamenti per non affondare nel fango: le spine del
trilobite Walliserops

44. Attenzione alla nomenclatura degli ambienti!

45. SCARPATA (SLOPE)

46. Slope e zona afotica
Nella foto: dinoflagellati bioluminescenti

47. Trilobiti ateloptiche (cieche) comuni nello slope
Nella foto: dinoflagellati bioluminescenti
Trilobiti ateloptiche = trilobiti con occhi
ridotti o assenti, tipica di ambienti profondi

48. Trilobiti ciechi
Trilobiti senza occhi (‘ciechi’) erano adattati ad
ambienti con poca luce oppure a stili di vita
infaunali
Conicocryphe Lermontovia

49. Oxygen minimum zone
Oxygen minimum zone = zona in cui la saturazione di ossigeno nell’acqua marina è minima

50. Oxygen minimum zone: perché proprio in corrispondenza dello slope?
I batteri consumano
ossigeno per nutrirsi
Il flusso di materia organica
diminuisce con la profondità,
quindi il consumo di ossigeno è
minore
Scambio di ossigeno con
l’atmosfera
Nella zona fotica, i produttori primari
producono ossigeno tramite fotosintesi
L’oxygen minimum zone deriva dal bilancio tra apporto e consumo di ossigeno
Sotto la zona fotica non c’è
produzione di ossigeno per
fotosintesi

51. Organismi adattati all‘oxygen minimum zone: il calamaro vampiro
(Vampyrotheutis infernalis)

52. Calamaro vampiro del Giurassico: Vampyronassa rhodanica

53. Phacops e discendenti
Phacops
Cryphops acuticeps
Trimerocephalus dianopsoides
Occhi ben sviluppati
Riduzione degli occhi
Assenza di occhi

54. Canyon

55. Canyon nello slope ed onde eccezionali in piattaforma

58. PIANA ABISSALE

59. Piane abissali: caratteristiche biologiche
Pemberton et al. (2001)
Bassa quantità di nutrienti disponibile, energia che non
deriva dal sole (no fotosintesi): alta competizione
Le onde non interagiscono con il
fondale:
Nutrienti in deposizione
Carcasse (es. whale falls) che arrivano sul
fondale

60. Dal sommergibile Alvin (-4645 m)
Da GeoMarApp

61. Solomon Rise, Pacifico (-2970 m)
Da GeoMarApp

62. Processi (correnti di torbida) e depositi (torbiditi)

63. Correnti di torbida nella piana abissale

65. Paleodictyon (-3400 m, dorsale atlantica)
Seilacher (2007)

66. Visione d‘insieme

67. Fonti

68. Andrea Baucon
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