Scienze e Didattica dei Sistemi Naturali - Sciences and Teaching of Natural Systems

1 Invasioni biologiche e global change. Introduzione. Double trouble: le specie invasive come componente dei cambiamenti globali; gli effetti dei cambiamenti globali sulle invasioni. 1.1 Invasioni biologiche e biodiversità. Il paradosso della biodiversità: aumento di specie a scala locale e perdita di biodiversità a scala globale. Invasioni e omogeneizzazione biotica: biodiversità non è solo numero di specie. Interazioni biotiche, facilitazione tra specie invasive (invasional meltdown). Teoria della resistenza biotica (diversity resistance). Minaccia alla conservazione di taxa rari ed endemici, estinzione di specie. L’esempio dei mammiferi predatori invasivi. Time lags e debito di invasione. 1.2 Vulnerabilità dei sistemi insulari. Invasioni e minaccia alla biodiversità nelle isole. L’esempio del Mediterraneo. Invasioni di specie nelle piccole isole italiane. 1.3 Specie invasive e cambiamenti climatici. Temperatura e distribuzione delle specie a scala globale e in Europa. L’espansione delle piante invasive termofile in Italia, strategie adattative delle piante: l’avanzata delle sempreverdi nella regione dei laghi insubrici, delle legnose azotofissatrici e delle succulente nel Mediterraneo. 1.4 Dalla scala globale a quella locale. Durante il corso saranno selezionati casi di studio di particolare attualità. 2 Il processo di invasione. Dall’introduzione all’invasione. Recente accelerazione del processo e flussi di specie alloctone a scala globale; scambio tra continenti, donatori e accettori di specie. 3 Habitat invasi. Ambienti terrestri, ripariali acquatici; naturali e antropizzati. Le aree urbane come centri di introduzione e naturalizzazione delle specie invasive. 4 Impatti delle specie invasive. Aspetti generali e casi di studio. 4.1 Impatti ecologici. La classificazione IUCN EICAT (Environmental Impact Classification for Alien Taxa). Applicazioni e casi di studio. 4.2 Impatti socio-economici. Il modello SEICAT (Socio‐economic Impact Classification of Alien Taxa). Impatti sanitari, esempi di specie dannose alla salute dell’uomo. Impatti sulle attività produttive, coltivazioni, allevamento. Il biodeterioramento dei beni archeologici e storici. Il caso di Ailanthus altissima a Roma, in Italia e nel mondo. 5 Gestione delle invasioni. Prevenzione, controllo, eradicazione, comunicazione. 5.1 Strumenti di gestione delle specie alloctone. Enti competenti. Prioritizzazione e analisi del rischio. La normativa sulle specie invasive. La normativa internazionale, nazionale e regionale. Linee guida strategiche. Il Regolamento dell’Unione Europea 1143/2014 sulle specie invasive. Le specie di rilevanza Unionale, le principali specie animali e vegetali presenti in Italia. L’European Alien Species Information Network (EASIN). Citizen Science. Codici di condotta volontari: animali da compagnia, florovivaismo e verde ornamentale, giardini zoologici, acquari, orti botanici. 5.2 Tecniche gestionali post-introduzione. Controllo meccanico, chimico e biologico delle piante invasive. Cenni generali, metodi a confronto. Il programma LIFE. I progetti LIFE sulla gestione delle specie invasive in Italia. Il controllo delle invasioni nelle isole come elemento chiave per la conservazione della biodiversità. Eradicazione del ratto e di altre specie animali e vegetali per la conservazione degli habitat, degli uccelli marini e di altre specie di flora e fauna. I progetti LIFE in Italia. Il progetto Ponderat sulle isole Ponziane. 6. Fonti di informazioni sulle invasioni biologiche, orientarsi dai musei al social networking. Letteratura scientifica: banche dati citazionali (Web of Science, Scopus, Google Scholar), piattaforme di social network (ResearchGate and Academia.edu), codici bibliometrici (DOI, ISBN) e identificativi degli autori (ORCID); banche dati, siti web, report tecnici, normativa; biblioteche, musei, erbari e orti botanici.

Conoscenze di base di Ecologia Generale, in particolare: adattamenti delle specie ai fattori biotici e abiotici, interazioni biotiche (competizione, mutualismi, predazione, parassitismo)

Durante il corso verranno forniti agli studenti articoli scientifici, testi, siti internet, banche dati, documenti tecnici e normativi, ed altro materiale didattico per la preparazione dell’esame. Il materiale viene caricato sulla piattaforma e-learning Sapienza. - Nentwig W. et al 2018. More than ‘100 worst’ alien species in Europe. Biological Invasions 20: 1611-1621 - Pyšek P. et al. 2000. Scientists warnings on invasive alien species. Biological Reviews 95: 1511 – 1534. - Sage R.F. 2019. Global Change Biology: a primer. Global Change Biology 26: 3-30.

La frequenza delle lezioni è consigliata ma non è obbligatoria

La valutazione sarà effettuata tramite una prova orale al termine dell’insegnamento, per accertare l’effettivo conseguimento da parte dello studente degli obiettivi formativi. Ai fini della valutazione verranno prese in esame la comprensione dei contenuti del corso, la correttezza del linguaggio scientifico adottato, la capacità di sintesi, ragionamento e di studio autonomo. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente in tutti gli argomenti, di essere capace di collegarli e di effettuare ragionamenti autonomi. A scelta dello studente, tale prova potrà comprendere l’esposizione di una tematica specifica, coordinata e concordata con il docente durante il corso, nell’ambito di un argomento monografico che viene scelto ogni anno fra temi di maggiori attualità e rilevanza della ricerca internazionale

Bellard C. et al. Alien species as drivers of recent extinctions. Biology Letters 12. Doherty T.S. et al. 2016. Invasive predators and global biodiversity loss. PNAS 113: 11261-11265. Vitousek P. et al. 1996. Biolgical Invasions as Global Environmental Change. American Scientist 84:468-478

Il corso è articolato in lezioni frontali, esercitazioni ed osservazioni sul campo. Le informazioni trasferite durante le lezioni frontali verranno integrate dall’illustrazione di casi di studio, con richiami ad un’ampia gamma di materiale tra cui articoli scientifici, siti web, report tecnici, materiale normativo e video. L'attività di esercitazione e le esperienze sul campo saranno finalizzate all’osservazione diretta e alla comprensione delle tematiche affrontate, in particolare all'osservazione di processi di naturalizzazione ed invasione in atto.