Primo gruppo di lezioni sugli indicatori biologici

1. Gli indicatori biologici
Stefano Dumontet

2. Avvertenza
I materiali presenti in queste diapositive sono frutto sia di
lavoro personale che di ricerche effettuate sul web, su libri
e su articoli scientifici e divulgativi.
Ove possibile, sono state riportate le fonti da cui si è
desunto il materiale.

3. Il quadro di riferimento scientifico
e culturale

4. Il rapporto uomo-natura
Le concezioni attuali del nostro rapporto con la
natura, ed in ultima analisi sulla nostra
identità, possono suddividersi in due grandi
categorie:
1) l’assoluta separazione tra natura e cultura
2) l’assoluta identificazione o indistinzione tra
natura e cultura.

5. Separazione tra natura e cultura
Le concezioni dell’assoluta separazione tra natura
e cultura sono tipiche della bioetica e dell’etica
della qualità della vita.
Se si distingue in modo netto tra vita biologica e
vita biografica e si attribuisce a quest’ultima tutto
il vero e proprio senso della vita umana, sicché una
vita senza qualità non è degna di essere vissuta,
allora è chiaro che la dimensione puramente
biologica o naturale non ha più un ruolo
identificativo, ma è un supporto funzionale agli
stati di coscienza.

6. Separazione tra natura e cultura
Si sviluppa così una concezione della persona
che si va progressivamente affrancando dalla
corporeità umana in quanto tale e persino dalla
corporeità in generale. Il supporto naturale
verrebbe sostituito dal supporto tecnologico
Secondo questa linea di pensiero il post-umano
è il superamento del supporto naturale della
specie umana. La tecnica prende
definitivamente congedo dalla natura. Le teorie
della separazione conducono inevitabilmente
all’eliminazione della rilevanza della natura,

7. Teorie unitarie: il pantecnologismo
Prende le mosse da una concezione della natura in
generale, e dell’essere umano in particolare, già
pensata come un oggetto tecnologico. Già
Hobbes, ad esempio, non vedeva alcuna
differenza tra gli esseri viventi e gli automi, in cui
era annullata la differenza aristotelica tra natura e
artificio.
Infatti, l’automa è un artificio che ha in se stesso il
principio del movimento.

8. Teorie unitarie: il pantecnologismo
L’utopia moderna persegue un programma strategico
che si fonda sulla scienza e sulla tecnica, ha per
oggetto lo stesso essere umano e possiede finalità
pratiche: fare uomini, progettare uomini, eliminare
uomini.
Il fine ultimo è quello stesso già indicato
da Cartesio, cioè il “benessere dell’uomo”. In questa
luce il post-umano è un mondo totalmente
tecnologico,

9. Teorie unitarie: il pan-naturalismo
La natura è concepita come un immenso e unitario
ecosistema, che ha nel suo complesso valore in sé e,
quindi, deve essere conservato nel suo difficile
equilibrio.
Gli individui, anche umani, sono parti funzionali al tutto
e, quindi, di per sé sono privi di valore.
Tuttavia, anche questa concezione è nella sostanza
tecnologica, perché è tale il concetto di ecosistema,
ben diverso da quello cristiano di “creazione” e da
quello pagano di “universo degli esseri”.

10. Da dove veniamo?

11. IL MITO DELLA DEA MADRE
Terra e cosmo sono il riferimento
primo di tutti i miti
La Dea Madre non è la semplice Dea della terra nutrice,
ma incarna l’ambivalenza di tutto ciò che ha luogo nella
natura ed esprime l’impossibilità per gli esseri umani di
domare, sottomettere la natura creatrice e distruttrice.
Il culto della Dea Madre riconosce che nascita,
trasformazione e dissoluzione sono intrecciate insieme in
unico multiforme divenire

12. Il mito della terra madre secondo Esiodo
"Prima
era il Caos, poi Gea
eterna sede di tutte le divinità
che abitavano l'Olimpo. Gea,
prima di ogni altra cosa, partorì
un essere uguale a sé, il cielo
stellato, Urano, affinché questi
l'abbracciasse interamente
Essa partorì, poi, le grandi
montagne, nelle cui valli
dimorarono volentieri le Ninfe.
Infine diede alla luce il mare
deserto e spumeggiante,
e tutto ciò creò da sola, senza
accoppiamento".

13. Il suolo secondo i nativi americani
"La terra era una volta un essere umano, ed
ancora oggi è vivente.
Ma è stata trasformata e non possiamo
vederla.
Eppure ha gambe, braccia, una testa, un
cuore, carne, ossa e sangue.
Il suolo è la sua pelle, gli alberi e le piante i
suoi capelli, le rocce le ossa ed il vento il suo
respiro".

14. Il suolo secondo i nativi americani
Mi chiedete di lavorare il terreno?
Potrei forse prendere il coltello per
conficcarlo nel seno di mia madre? Se lo
facessi ella non mi accoglierebbe più nel suo
seno quando sarò morto.
Volete che vanghi e scavi le pietre?
Potrei forse scavare le carni di mia madre
fino alle ossa? Non potrei più entrare allora
nel suo corpo per resuscitare a nuova vita.
Volete che tagli l'erba ed il fieno per
venderlo, per arricchirmi come fanno i
bianchi? Ma potrei forse tagliare i capelli di
mia madre?

15. “Come
potete comprare o vendere il cielo, il calore
della terra? L’idea mi è estranea.
Insegnate ai vostri bambini che la terra è nostra
madre. Qualsiasi cosa accade alla terra, accade
anche ai figli della terra.
La terra non appartiene all’uomo, l’uomo
appartiene alla terra..Tutte le cose sono collegate,
come il sangue che unisce una famiglia.
Cosa resta nella vita se l’uomo non può ascoltare il
richiamo solitario del lupo o le discussioni delle rane
intorno ad uno stagno, di notte?”
Capo Seattle in risposta a Isaac Stevens, Governatore per gli affari
indiani nel territorio di Washington, che chiedeva di acquistare la terra
dei Suquamish – 1854

16. Agricoltura e consapevolezza di
esistere (ec-sistere)

17. L'agricoltura, fondamento indispensabile
della civilizzazione, fa la sua comparsa
una volta emersi tempo, linguaggio,
numero e arte.

18. L'agricoltura è la nascita della produzione, nella sua
caratteristica
essenziale di modificazione della vita e della coscienza .
La terra stessa diventa lo strumento di produzione e
le specie viventi del pianeta i suoi oggetti, esprimendo
una dualità che influisce notevolmente sul nostro
essere,
introducendo, relativamente in fretta, la frattura
rispetto all'unione con la natura che caratterizzò l'era
precedente.
L’uomo capisce di esistere (ec-sistere, vivere
fuori)

19. L’uomo scopre l’estraneità e l’indifferenza
della natura rispetto all’ordine dei suoi fini e
si sente straniero sulla terra.
L’uomo ec-siste
L’uomo è estraneo al mondo che abita

20. “Gettato nell’infinita immensità degli spazi che ignoro e
che non mi conoscono, provo spavento.”
Pascal

21. L’uomo in cerca di patria
L’uomo cerca di ritrovare la sua appartenenza
al mondo
Scienza
Cultura
Religione
Identità tra istanza scientifica
che sovrappone al mondo la sua
visione del mondo e
istanza religiosa che evoca Dio
come senso del mondo
Sovrapposizione culturale
e religiosa al mondo
Visione simbolica
del mondo
Conoscenza del mondo
risolta in un progetto
simbolico trascendente

22. Effetti della perdita di riferimento simbolico
•
•
•
•
•
•
•
ogni anno scompaiono tra 4.000 e 90.000 specie
le foreste tropicali scompaiono al tasso dell’1% all’anno
la diversità genetica delle coltivazioni agrarie scompapre al tasso del 2% all’anno
almeno 1/4 dei nostri suoli irrigati sono seriamente erosi
il 37% delle terre coltivate sono state erose dal 1945 ad oggi e tra 5 e 12 milioni
di ha sono seriamente erosi ogni anno
il consumo di acqua potabile è circa il doppio della ricostituzione delle risorse
sono movimentate circa 20 tonnellate di suolo all’anno per ogni abitante della
terra
• Alla metà del 21° secolo praticamente tutti gli ecosistemi della terra
saranno abitati da popolazioni che non hanno lingue indigene per
descrivere, usare e conservare la diversità residua
•
il 2% delle lingue della terra si estingue ogni anno

23. Dove siamo oggi?

24. THE STARTING POINT
Bioconversion and Biorefineries of the Future
Linda L. Lasure and Zhang Min
Proceedings of the St. Michaels II Workshop, April 2003
Estimates of microbiological diversity still
uncharacterized
ranging from 90 to 99%.
It is logical to predict that the application of such new
technologies as genomics, proteomics and metabolomics will
result in the discovery of new microorganisms and new enzymes
to improve biomass bioconversion.

25. The “ultra-reductionist” approach
Descartes held that nonhuman animals could be
reductively explained as
automata
De homines, 1662.
•
Mechanical duck, built by
Jaques de Vaucanson (1738,
France).

26. The “ultra-reductionist” approach
In the same way, all natural systems can be
considered as complex intertwined chains of
objects, ordered hierarchicaly, having different
degrees of relevance in the functioning of the
system.

27. The “ultra-reductionist” approach
The soil functional diversity is very high

The richness of soil species outstrips soil functional
diversity

The soil systems have a high level of functional redundancy

1
Indices of species richness
probably contribute little
to understanding the
functioning of soil
ecosystems

2
«Keystone» organisms play an
exceptionally important role
in determining the structure
and function of ecosystems

28. Soil complexity as a whole
Both views tend to ignore the importance of
biodiversity in maintaining the numerous and
complex interactions among organisms in soils and
their contributions to biogeochemical cycling.
Spatial heterogeneity is supported by a number of
biologically relevant spheres of influence that include
the detritusphere, the drilosphere, the porosphere,
the aggregatusphere and the rhizosphere.

29. Soil complexity as a whole
Real advances in understanding the significance of
biodiversity in biogeochemical cycling will come from
taking a broader view of biodiversity
1) the importance of biodiversity in specific biogenic
transformations
2) the complexity and specificity of biotic interactions
in soils that regulate biogeochemical cycling
3) how biodiversity may operate on different
hierarchically arranged spatial and temporal scales to
influence the structure and function of ecosystems

30. Spores and microorganisms can be
carried, and then dispersed, in the soil
ecosystem, in “micro-carvings” and in
the waxy tegument of meso-fauna

31. Premessa metodologica
alla gestione e valutazione
Unione Internazionale Conservazione della Natura
(IUCN)

43. http://www.youtube.com/watch?
v=BxJviYxNrnQ

44. Il paradosso degli indici sintetici

45. Qualità del suolo
La valutazione
della qualità
del suolo è
l’indicatore
principale della
gestione
sostenibile del
territorio
(Karlen et al., 1997)

47. Inherent quality
Dynamic quality

50. Inherent quality
Dynamic quality

52. OVERALL ASSESSMENT: Soil quality is a sensitive indicator of natural and
human-induced perturbations of the environment: changes may affect the
quality of surface and groundwater. Monitoring changes in soil properties can
assist in predicting the future value of soils for agricultural, forestry and other
purposes.
POSSIBLE THRESHOLDS: Threshold values for chemical and physical degradation
vary according to the usage of soils for agricultural, forestry, waste disposal, and
other purposes.
LIMITATIONS OF DATA AND MONITORING: Soils can vary considerably in
chemical, physical and biological properties, both vertically through the soil
profile, and horizontally, so that it may be difficult to select representative sites
for monitoring.

54. ????

55. Carlo Jacomini, APAT, Seminario al Corso di Scienza del Suolo, Università Parthenope, 2005
Qualità biologica di un suolo
• Non esiste al mondo un solo sito dove siano state studiate
e descritte tutte le specie animali della lettiera e del suolo
(Global Litter Invertebrate Decomposition Experiment GLIDE, 2000).
http://www.nrel.colostate.edu/projects/glide/

60. Si sono selezionate le variabili con coefficienti maggiori in valore assoluto a 0.15 per gli acidi
grassi e per gli enzimi, a 0.10 per le analisi chimiche ed i metalli totali.

62. Carlo Jacomini, APAT, Seminario al Corso di Scienza del Suolo, Università Parthenope, 2005
Qualità biologica di un suolo
• Non esiste al mondo un solo sito dove siano state studiate
e descritte tutte le specie animali della lettiera e del suolo
(Global Litter Invertebrate Decomposition Experiment GLIDE, 2000).
http://www.nrel.colostate.edu/projects/glide/

63. Carlo Jacomini, APAT, Seminario al Corso di Scienza del Suolo, Università Parthenope, 2005
Conoscenza dell’edaphon: stato dell’arte (modificato
da Brussard et al., 1997)
Batteri & archaea
Funghi:
F. d. Ectomicorrize
F. d. Micorr. Arbusc.
Sintesi biogeografica
globale
3 200 (*)
18 - 35 000
10 000
200
no
no
no
no
1 500
400
5 000
Mi cr or g ani s mi
Specie
descritte
no
no
no
Mi cr ofauna
Protozoi
Ciliati
Nematodi
(*) numero totale; frazione edafica sconosciuta
Mesofauna
Acari
Collemboli
Enchitreidi
Specie
descritte
Sintesi
biogeografica
ca 30 000
6 500
> 600
parz.
sì
no
ca 40 000
2 000
8 800
3 627
no
sì
sì
sì
Macrofauna
Insetti erbivori delle radici
Termiti
Formiche
Lombrichi

64. Carlo Jacomini, APAT, Seminario al Corso di Scienza del Suolo, Università Parthenope, 2005
Reti trofiche nel suolo
C h a r t T itle
E d ap h o n
O r g a n is m i v iv e n t i n e i s u o li
In t r o d u z i o n e : b i o d i v e r s i t à d e i s u o l i
M e to d i d i s tu d io e a n a lis i
M ic ro re ti
O rg a n is m i < 0 , 2 m m
B a tte ri, F u n g h i, A lg h e
H y d r o b io s ( P r o t o z o i , R o t i f e r i , N e m a t o d i )
H y d r o b io s
B a tte ri
Fu n g h i
A lg h e
M e s o re ti
0 , 2 m m < O rg a n is m i< 2 m m
E n c h i t r e id i ( A n e l lid a , O li g o c h a e t a )
M ic ro a rtro p o d i ( A c a ri, C o lle m b o li . . .)
E n c h itre id i
M ic ro a rtro p o d i
A c a ri
C o l le m b o li
S in f ili
D ip lu ri
P a u ro p o d i
P ro tu ri
P s e u d o s c o rp io n i
la rv e
e
n in fe
M a c ro re ti
O rg a n is m i > 2 m m
L o m b r ic h i ( A n e llid a , O lig o c h a e t a )
M a c ro a rtro p o d i
In s e t t i
A ra c n id i
" M ir ia p o d i"
Is o p o d i

65. GAT: geofili attivi temporanei (EDAFOXENI)
GIT: geofili inattivi temporanei (EDAFOXENI)
GP: geofili periodici o EDAFOFILI
Gb: geobionti o EDAFOBI
(Parisi, 1974, Bullini et al., 1998)
gli EDAFOXENI, detti pure Geofili attivi, trascorrono nel suolo stadi particolari (ad es.
come larve o pupe), oppure periodi di quiescenza (Geofili inattivi)
gli EDAFOFILI possono trovare condizioni favorevoli nel
suolo, ma spesso vivono in altri ambienti
gli EDAFOBI compiono tutto
il loro ciclo nel suolo
Carlo Jacomini, APAT, Seminario al Corso di Scienza del Suolo, Università Parthenope, 2005

66. Carlo Jacomini, APAT, Seminario al Corso di Scienza del Suolo, Università Parthenope, 2005
Secondo Pearson (1994), i gruppi animali da utilizzare per monitorare l’ecosistema a livello
di comunità dovrebbero:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Indicatori/Indici biologici
•Attività/Respirazione batterica
avere una tassonomia ben conosciuta e stabile,
essere noti in tutti gli aspetti principali della loro storia
•Folsomia candida
naturale,
•Eisenia fetida, Lumbricus rubellus
essere facili da campionare, manipolare ed
•Maturity Index (MI, MI 2-5)
identificare,
•Weighted Coenozoic Index
avere taxa maggiori (genere, famiglia, ordine) diffusi
•Comunità di Coleotteri Carabidi
ampiamente, sia da un punto di vista geografico, sia
•Rapporto Acari/Collemboli
nel numero di habitat,
•Rapporto Oribatei /Altri Acari
avere taxa minori (specie, sottospecie) specializzati e
•Indice di qualità del suolo (IQ)
sensibili ai cambiamenti ambientali,
•Soil Health Index
avere un elevato significato economico,
•QBS-ar, QBS-c
avere modelli di biodiversità riflessi da altri taxa, vicini
o no.

67. “Semplificata”

68. “schema semplificato”

73. CARATTERISTICHE DEGLI INDICATORI
http://www.provincia.bergamo.it/provpordocs/A21_86.pdf

76. http://www.provincia.bergamo.it/provpordocs/A21_86.pdf

77. http://www.provincia.bergamo.it/provpordocs/A21_86.pdf

103. SVILUPPO SOSTENIBILE
SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE
PROJECT CYCLE MANAGEMENT
(PCM)