• scale spaziali
• noise
• autocorrelazione

La mia Tesi Specialistica avrà come oggetto uno studio sperimentale, che verrà svolto nei primi metri del piano infralitorale presso la località di Antignano, in una prateria di Posidonia oceanica situata ad una profondità compresa tra i 4 e i 7 metri.
La variabilità naturale è una proprietà fondamentale dei sistemi ecologici. Essa riflette le variazioni spazio-temporali delle modalità di distribuzione, abbondanza e diversità dei popolamenti, e comprende i processi che generano e mantengono tali modalità. La variabilità osservata in un popolamento dipende dalla scala spaziale o temporale considerata. Per individuare i processi che influenzano le modalità di distribuzione degli organismi, bisogna identificare la scala (o le scale) a cui si osserva maggiore variabilità.
Numerosi studi sulle modalità di distribuzione spaziale dei popolamenti marini hanno dimostrato che la variabilità maggiore si osserva a grande e piccola scala, mentre le scale intermedie presentano una minore variabilità. Tale modalità potrebbe essere il risultato di processi caratterizzati da diverso spettro di variabilità che agiscono simultaneamente a diverse scale spaziali. Lo scopo del lavorò è quello di comprendere se le modalità di distribuzione spaziale osservate possano essere spiegate dall'azione simultanea di diversi processi fisici e biologici aventi spettri di variabilità distinti. Verrà testata l’ipotesi secondo cui processi che agiscono indipendentemente nello spazio, pertanto caratterizzati da uno spettro "white" in analogia con la composizione spettrale della luce che include tutte le lunghezze d’onda nel visibile, aumentano la variabilità dei popolamenti a piccola scala; mentre processi aventi spettro "red", caratterizzati da elevata lunghezza d’onda e quindi dominati da eventi episodici che generano correlazione positiva nello spazio e nel tempo, aumentano la variabilità a grande scala.
Per indagare tale ipotesi sono stati predisposti quindici transetti di trentadue metri all'interno della prateria di Posidonia oceanica, composti da sessantaquattro quadrati di 50 x 50 cm ciascuno. I transetti sono stati assegnati in modo casuale in repliche di tre a ciascuno dei seguenti trattamenti (1) disturbo con spettro "red", (2) disturbo con spettro "white", (3) applicazione simultanea di disturbo di tipo “red” e di tipo “white” e (4) transetti di controllo. Tre ulteriori transetti sono stati campionati per esaminare le modalità di distribuzione spaziale dei popolamenti in assenza di disturbo sperimentale all’inizio dello studio. Il disturbo caratterizzato da spettro di variabilità di tipo “red”, quindi autocorrelato nello spazio, è consistito nello sfoltimento delle fronde di P. oceanica. Ciò ha simulato effetti dovuti ad eventi naturali di senescenza delle foglie e l’attività dei pascolatori. Il disturbo di tipo “white”, caratterizzato da eventi indipendenti nello spazio, è consistito nella rimozione dei rizomi di P. oceanica in sub-quadrati di 10 cm di lato, con un numero medio di tre sub-quadrati in ciascuno dei quadrati di taglia maggiore. Questo disturbo simula l’effetto sui rizomi di forti mareggiate. Si tratta quindi di un disegno sperimentale di tipo fattoriale, caratterizzato dalla manipolazione incrociata di due forme di disturbo meccanico trattate come fattori fissi al fine di indagarne l’effetto separato di tali fattori e la loro eventuale interazione. Le variabili di risposta considerate nello studio sono i popolamenti epifiti dei rizomi di Posidonia oceanica. Tali popolamenti sono sensibili alle variazioni delle condizioni ambientali, pertanto costituiscono un sistema utile per indagare gli effetti delle variazioni di processi con diversi spettri di variabilità.
Per individuare i valori di riferimento della variabilità a diverse scale spaziali del sistema in studio, sarà completato lo studio pilota. I campionamenti sono effettuati mediante tecniche non distruttive (campionamento fotografico), sia nello studio pilota, sia per le ulteriori fasi dell'esperimento. Le fotografie sono analizzate su PC al fine di stimare l’abbondanza delle specie come copertura percentuale dei principali gruppi di alghe e di invertebrati. Le analisi sui dati attualmente disponibili indicano che le scale di variabilità di alcuni taxa riflettono lo spettro di variabilità dei processi di disturbo esaminati.