• biofilm
• covarianza
• gam
• intertidale
• scale transition theory
• varianza

Il presente lavoro di tesi ha avuto come scopo la valutazione degli effetti dei cambiamenti nella variabilità dei processi ecologici, quali la temperatura e la deposizione di sedimento, sul microphytobenthos epilitico (MPBE) di costa rocciosa (da qui in avanti denominato per semplicità biofilm). Nello spazio la variabilità ambientale si riflette con l’alternanza di aree caratterizzate da condizioni ambientali diverse (a.e. temperatura e/o irradianza). Questo fa sì che in diverse porzioni dello spazio due (o più) variabili ambientali siano positivamente (covarianza positiva) o negativamente associate (covarianza negativa). Ad esempio, la costa di Calafuria presenta avvallamenti e depressioni, i quali favoriscono l’accumulo del sedimento, ma al contempo creano ombreggiamento e favoriscono l’umettamento, esponendo così il biofilm ad una covarianza negativa tra temperatura e deposizione di sedimento. Analogamente, dove la roccia forma delle prominenze, la deposizione di sedimento, così come la ritenzione idrica, è sfavorita, sottoponendo il biofilm a livelli negativi di covarianza tra temperatura e sedimento. Entrambe queste situazioni possono aver luogo simultaneamente in diverse porzioni della costa influenzando la modalità di distribuzione e le prestazioni del biofilm (in termini di biomassa e efficienza fotosintetica). La comprensione, quindi, di come il biofilm di costa rocciosa sia influenzato dal diverso grado di concomitanza di temperatura e deposizione di sedimento è essenziale.
In questo studio abbiamo combinato l’approccio sperimentale con la modellizzazione
matematica al fine di esplorare come il biofilm risponda a diversi scenari di covarianza di temperatura e deposizione di sedimento. In particolare, abbiamo valutato gli effetti di diversi scenari di covarianza tra temperatura e sedimento su tre importanti variabili che caratterizzano il biofilm: biomassa e efficienza fotosintetica al buio e alla luce. Il primo passo è stato l’allestimento di un esperimento volto a valutare gli effetti dell’aumento progressivo di temperatura e dell’accumulo di sedimento sul biofilm. I risultati dell’esperimento sono stati utilizzati per costruire una superfice di risposta (response surface, RS) che rappresentasse la relazione tra biofilm, temperatura e deposizione di sedimento. Infine, le superfici di risposta sono state a loro volta utilizzate per generare previsioni riguardo alla risposta del biofilm a diversi livelli di covarianza tra le due variabili oggetto di studio.