• microfitobenthos
• varianza
• covarianza
• nutrienti
• simulazioni
• microphytobenthos
• variance
• covariance
• nutrients
• simulations

I sistemi ecologici sono continuamente sottoposti alla variazione di forzanti ambientali, quali temperatura, concentrazione di nutrienti e intensità luminosa.
Comprendere come la variabilità di tali fattori possa influire sui tratti vitali degli organismi risulta essenziale al fine di aumentare la nostra capacità di predire ed anticipare i potenziali impatti del cambiamento antropico sui sistemi ecologici.
Buona parte degli studi presenti in letteratura ha valutato gli effetti dovuti alla variazione di singole variabili ambientali, ignorando pertanto quelli dovuti al cambiamento simultaneo di più fattori, come quelli provocati da modificazioni nel grado di varianza e covarianza tra essi.
Combinando una prima fase di sperimentazione di campo e una seconda di formulazione e parametrizzazione di un modello di crescita dinamico, il presente lavoro di tesi ha consentito di simulare gli effetti di distinti scenari di varianza e correlazione dei nutrienti fosfati e nitrati sulla biomassa del microphytobenthos epilitico di costa rocciosa (biofilm).
Lo studio condotto ha evidenziato l’abilità della correlazione di modulare il grado in cui la variabilità di nitrati e fosfati influenza le prestazioni del biofilm. Inoltre, è emerso che in condizioni limitanti dei due nutrienti, il grado di correlazione tra nitrati e fosfati è in grado di spiegare fino al 60% dell’effetto dovuto alla varianza. Infine, i risultati mostrano, per un ampio intervallo di concentrazioni di nitrati e fosfati, l’esistenza di una relazione negativa tra la biomassa del biofilm e la correlazione.

Variation is ubiquitous in nature. Ecological systems constantly experience a range of fluctuating environmental factors, such as nutrients, temperature and pH. Understanding how variance in environmental factors affects organism performance is a central topic in ecological research. Despite the growing interest in assessing how environmental variability affects organisms’ performance, most of the current understanding relies on studies on single environmental factors, which neglect the contribution of covariation among different factors. Here, by combining field experimentation with mathematical modelling, we assessed the influence of different covariance scenarios of nitrogen (N) and phosphorous (P) availability on the performance of rocky intertidal biofilm. The model predicts that the combined effect of N and P variance on biofilm performance becomes increasingly sensitive to their covariance with decreasing nutrient concentrations. Simulations also show that negative N-P covariance may reverse the adverse effects of low nitrogen and phosphorous concentrations. These results indicate that incorporating realistic patterns of variability in ecological studies is essential for assessing organisms’ performance in natural conditions and projecting ecological consequences of future anthropogenic modifications.