Atmosfera e oceani. Composizione, proprietà e comportamento dell'acqua marina. Gli oceani. La circolazione oceanica. Ricerche oceanografiche e strumentazioni. Raccolta, tecniche di preparazione e analisi di campioni. Utilizzo microfossili (foraminifeiri, coccolitoforidi, diatomee, radiolari). Applicazioni in stratigrafia e paleoecologia. Traccianti geochimici, biologici e biomarker come proxy paleoclimatici e paleoceanografici. Principali variazioni climatiche del Cenozoico.
The open University Seawater:its composition, properties and behaviour. Ocean circulation. Biological oceanography an introduction.
Rossel-Melè A. and McClymont E. L. 2007 Biomarkers as paleoceanographic proxies. Development in marine geology v.1 pp-441-490.
Summerhayes C.P. & Thorpe S.A. 2002 Oceanography, an illustrated guide. Manson Publishing .Cap.1, cap. 2,
Stoll H.M. & Ziveri P. 2004. Coccolithhophorid-based geochemical paleoproxies. In Coccolithophores Thierstein and Young (Ed.), 529-563. Springer
De Vargas, Aubry MP, Probert J and Young J. 2007 – Origin and Evolution of Coccolithophores: from coastal hunters to oceanic farmers. In: Falkowski PG, Knoll AH, editors. Evolution of primary producers in the sea. Elsevier Academic Press, New York. p. 251–286.
Armstrong, H.A. and Brasier, M.D., 2006. Microfossils, Blackwell Publishing.
Boudagher-Fadel 2015 biostratigraphic and geological significance of planktonic foraminifera. University College of London.
Obiettivi Formativi
Integrare dati sedimentologici, biostratigrafici, paleoambientali, geochimici, ciclicità orbitale per ricostruire la storia degli oceani e interpretare la documentazione delle successioni marine. Capire le problematiche e il potenziale dei principali proxy paleoceanografici e paleoclimatici. Capacità di eseguire un campionamento, di preparare smear-slides e lavati, di riconoscere e utilizzare i dati micropaleontologici per lo studio dei sedimenti, e per ricostruire i cambiamenti e le condizioni ambientali del passato.
Prerequisiti
Non sono richieste conoscenze o abilità specifiche per un proficuo approfondimento dell’insegnamento.
Metodi Didattici
Lezioni teoriche ed esercitazioni che prevedono tecniche di preparazione dei campioni in laboratorio, osservazioni al microscopio ottico per l'identificazione dei microfossili. Escursione in campagna per raccolta campioni.
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni: raccomandata (ma facoltativa) alle lezioni, fortemente consigliata alle esercitazioni. Le esercitazioni saranno svolte sia in aula che sul terreno.
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale: Lo studente sarà tenuto a rispondere ad alcune domande relative agli argomenti principali trattati nel corso. Si valuterà quindi la capacità critica sulle problematiche del corso. Prova pratica al microscopio ottico finalizzata al riconoscimento di vari microfossili.
Programma del corso
Sezione I: Elementi di oceanografia
Storia dell’Oceanografia. L’atmosfera e l’Oceano. L’acqua marina: sua composizione, proprietà e comportamento. Il ciclo idrologico. Temperature negli oceani. Distribuzione delle t° superficiali, t° e profondità, termoclino. Salinità negli oceani, variazioni e misura. Densità e pressione negli oceani, stratificazione e mixing. Luce e suoni nell’acqua marina. Composizione chimica dell’acqua marina, nutrienti e gas. Reazioni chimiche e biologiche nell’acqua. Acqua di mare e il ciclo globale.
Le correnti oceaniche
Azione dei venti sulle acque superficiali. Spirale di Eckman, correnti geostrofiche, pressione densità e topografia dinamica. Divergenze e convergenze. Eddies. La circolazione oceanica superficiale e profonda. Circolazione termoalina, NADW. NAO. Circolazione del Mediterraneo. El-Nino. La Corrente del Golfo.
Oceanografia biologica
Classificazione dell’ambiente marino. Fitoplancton e produzione primaria. Zooplancton, Necton e benthos. Distribuzione degli organismi.
Ricerche oceanografiche.
Sedimenti oceanici. Ricerche oceanografiche e programmi di ricerca. Perforazioni oceaniche. Metodi di raccolta, tecniche di preparazione e analisi di campioni. Analisi delle carote, descrizione e campionamento.
Principali proxy paleoclimatici e paleoceanografici:
Proxy biotici
Gli organismi planctonici (foraminiferi e nannofossili calcarei) come indicatori di eventi climatici e paleoceanografici a breve e lungo termine (casi dalla letteratura).
Proxy geochimici
per la temperatura d18O, Alkenoni, d13C, Mg/Ca, e produttività Ca/Ba, Mn, 187Os/186Os, Cd/Ba.
Casi studio:
Esempi ed analisi delle principali variazioni climatiche nel Fanerozoico:
Eventi ipertermici del Paleocene con particolare riguardo al Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM)
Glaciazione nell’emisfero sud al limite Eocene-Oligocene.
Sezione II: Micropaleontologia
Fondamenti della micropaleontologia
Concetti, storia e metodi della micropaleontologia. Tafonomia e classificazione micropaleontologica.
Organismi marini utili in biostratigrafia e ricostruzioni ambientali- paleoambientali
L’importanza e utilizzo dei microfossili. Organismi utili in biostratigrafia e nelle ricostruzioni paleoecologiche, paleoclimatiche e paleoceanografiche. Tafonomia e applicazioni dei microfossili nel campo del biomonitoraggio ambientale.
Coccolitoforidi e nannofossili calcarei: Biologia, morfologia, principi di classificazione. Ecologia, importanza dei nannofossili nella sedimentazione pelagica, distribuzione stratigrafica. Utilizzo in biostratigrafia e per ricostruzioni paleoclimatiche e paleoceanografiche.
Foraminiferi: cenni di biologia, ecologia, biogeografia, caratteri morfologici e principi di classificazione. Foraminiferi planctonici e bentonici. Utilizzo in biostratigrafia e per ricostruzioni paleoclimatiche e paleoceanografiche.
Cenni di Biologia, ecologia, paleoecologia e tassonomia di Diatomee, Silicoflagellati, Ostracodi, Calpionellidi, Conodonti e Radiolari.
Laboratorio
Tecniche di preparazioni in laboratorio: lavaggi, sezioni sottili, smear slides. Identificazioni dei più importanti microfossili loro utilizzo in biostratigrafia e per ricostruzioni di eventi paleobiologici, paleoclimatici e paleoceanografici. Metodi di analisi quantitatitive e semiquantitative. Utilizzo di dati statistici. Ricostruzione di ‘age model’ in carote di sedimento prelevate in ambiente profondo, Osservazione al microscopio di alcuni campioni di carote oceaniche, come ricerca individuale. Analisi di casi studio.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualità
agire per il clima
la vita sott'acqua