• CDOM
• DOC
• DOM
• Golfo di Napoli

La sostanza organica disciolta (DOM), operativamente definita come una miscela di molecole organiche che passano da un filtro di 0.2 µm, rappresenta la maggiore riserva di carbonio organico reattivo sulla Terra e la principale fonte di energia per i procarioti eterotrofi. La DOM cromoforica (CDOM) è la componente della DOM in grado di assorbire la luce nel visibile (400-700 nm) e nell’ultravioletto (290-400 nm), e di riemetterne una parte sotto forma di fluorescenza. La CDOM controlla la penetrazione delle radiazioni luminose lungo la colonna d’acqua, soprattutto in ambienti costieri dove la sua concentrazione è elevata.
Lo scopo del presente lavoro di tesi è lo studio della variabilità stagionale ed interannuale della concentrazione del DOC e delle proprietà ottiche (assorbimento e fluorescenza) della CDOM, nella stazione Marechiara (MC), situata nel Golfo di Napoli e inserita nella rete LTER (Long Term Ecological Research). La stazione MC è situata in un area caratterizzata da un forte impatto antropico e rappresenta l’unico sito nel Mediterraneo in cui vengono effettuate misure di DOC e CDOM con cadenza quindicinale. I dati sono stati raccolti su un arco temporale di 3 anni (2010–2012), in collaborazione con la Stazione Zoologica A. Dhorn di Napoli.
Il campionamento è stato effettuato a diverse profondità (0, 5, 10, 20, 40, 60 m). Si è misurato: (i) la concentrazione del DOC (mediante ossidazione catalitica ad alta temperatura), (ii) gli spettri di assorbimento tra 230 e 700 nm e (iii) le matrici di eccitazione-emissione (EEM) della fluorescenza. Le EEM sono state elaborate applicando l’analisi fattoriale parallela (PARAFAC), che permette di individuare i principali gruppi di fluorofori presenti nel pool delle CDOM. Al fine di ricavare informazioni sui principali processi che influenzano la distribuzione stagionale della DOM, i dati ottenuti sono stati messi in relazione con i parametri fisici (temperatura e salinità) e quelli biologici riportati in letteratura.
I risultati di questo studio evidenziano: (1) una marcata variabilità stagionale della distribuzione del DOC e delle proprietà ottiche della CDOM nei tre anni (2010-2012), soprattutto nello strato superficiale (0-10 m) nei periodi primaverili-estivi; (2) differenze interannuali, in particolare nelle caratteristiche molecolari della DOM; (3) l’influenza della stratificazione della colonna d’acqua e dei processi biologici sulla distribuzione verticale della DOM.
Infine questo studio mette in luce un elevato impatto antropico nella stazione MC, in quanto le concentrazioni del DOC mostrano valori molto elevati, in particolare nei mesi primaverili-estivi, rispetto ad altre zone costiere e questo potrebbe essere spiegato dall’input da terra. Inoltre sono stati individuati due composti altamente inquinanti (il fluorene e il carbofurano).

Dissolved organic matter (DOM) is defined as a complex mixture of organic molecules that passes through a filter of 0.2 µm. It represents the largest reservoir of organic carbon on the Earth and the main source of energy for heterotrophic prokaryotes.
The chromophoric DOM (CDOM) is the fraction of DOM capable of absorbing light in visible (400-700 nm) and UV (290-400 nm) wavelengths, and emits a part of it as fluorescence. The CDOM controls the penetration of the radiations along the water column, in particular in the costal environment where it is abundant.
The main goal of this work is to study the seasonal and interannual variability of DOC and the optical properties of CDOM, at the station Marechiara (MC), located in the Gulf of Naples and included in the network LTER (Long Term Ecological Research). The station MC is located in an area characterized by a strong anthropogenic impact and it represents the only site into the Mediterranean Sea where samples for DOC and CDOM measurements are collected every two weeks. The data were collected over a period of 3 years (2010-2012), in collaboration with the Zoological Station A. Dhorn of Naples. The samples were collected at different depths (0, 10, 20, 40, and 60 m). We measured: (i) the concentration of DOC (by high temperature catalytic oxidation, HTCO), (ii) absorption spectra between 230 at 700 nm and (iii) excitation-emission matrices (EEMs) of fluorescence. The EEMs were elaborated applying the parallel factor analysis (PARAFAC), which allows to identify the main groups of fluorophores occurring in CDOM pool. In order to obtain information on the main processes influencing the seasonal distribution of DOM, the data were studied in relation to the physical (temperature and salinity) and biological parameters reported in the literature.
The results of this work show: 1) a strong seasonal variability of DOC and optical properties of CDOM distribution over the three years (2010-2012), in particular in the surface layer (0-10 m) during spring-summer; 2) interannual differences with particular regards to the molecular characteristics of DOM; 3) a strong stratification influenced on the vertical distribution of DOM.
Finally, this work shows a strong anthropogenic impact in the station MC, since we found two pollutants compounds (fluoren and carbofuran) and the concentration of DOC was markedly higher than in other coastal areas, in particular during spring-summer. This findings could be explained by the input from land.