L’Area Tematica Bioscienze si occupa dello studio della biosfera in ambito polare a diversi livelli di complessità biologica, dalle molecole agli ecosistemi e fino ai biomi. In particolare, l’attenzione si concentra sulla descrizione e quantificazione della biodiversità degli organismi che abitano gli ambienti polari, allo scopo di valutarne la complessità a livello strutturale e funzionale. A questo proposito, vengono valutati scenari di shift di popolazioni, cambiamento della biodiversità e dei processi biogeochimici derivanti dal cambiamento climatico e dall’impatto antropico. L’interesse principale è focalizzato sulle interazioni tra aspetti biologici ed ecologici e i processi abiotici e, in particolare, sul ciclo del carbonio e i flussi di energia negli ecosistemi delle regioni polari. Ulteriori campi di indagine riguardano la ricerca di biomolecole di origine microbica, la capacità dei microrganismi polari di degradare contaminanti organici e gli aspetti astrobiologici legati alla vita in ambienti estremi.
I temi centrali delle ricerche svolte nell’ambito dell’Area Tematica Bioscienze sono (1) organizzazione strutturale e funzionale degli ecosistemi polari e dinamiche di popolazioni e comunità; (2) risposta di individui, popolazioni e comunità ad influenze esterne di origine climatica ed antropica (inclusi perdita e frammentazione di habitat, prelievo, estrazione, inquinamento, etc.); (3) risvolti biotecnologici derivanti dall’adattamento alle basse temperature e/o altri fattori fisico-chimici.
Gli obiettivi di ricerca includono:
• lo studio della diversità strutturale e funzionale e l'ecofisiologia degli organismi polari, per fare luce sui limiti dell’adattamento, anche in relazione al cambiamento climatico e all’impatto antropico;
• lo studio della biogeochimica e l'ecologia in habitat marini e terrestri ai Poli, inclusi i fattori ambientali che controllano le interazioni biologiche;
• la stima del potenziale biotecnologico di organismi adattati alla vita a bassa temperatura e/o altri fattori fisico-chimici;
• la comprensione del comportamento e dell’evoluzione degli ecosistemi polari, mediante analisi spazio-temporali dei processi ecologici;
• gestione e conservazione delle risorse marine polari (management);
• confronto fra trends osservati in aree polari e medie latitudini.
Principali settori ERC:
• LS8 - Environmental Biology, Ecology and Evolution
• LS9 - Biotechnology and Biosystems Engineering
• PE10 - Earth System Science
Referenti: Angelina Lo Giudice, Mario La Mesa, Cairns Warren Raymond Lee
Contatto: info-biosciences AT isp.cnr.it
Sottotematiche
Le comunità biologiche polari sono generalmente sottoposte all’influenza di diversi fattori concomitanti alla bassa temperatura, quali disidratazione, copertura di ghiaccio, scarsa disponibilità di nutrienti, esposizione a radiazioni solari nocive (ad esempio radiazioni UV-B), fotoperiodi estremamente variabili e, in casi specifici, elevate salinità e stress osmotico. La biodiversità garantisce il funzionamento di tutti gli ecosistemi, per cui studiare le proprietà e l’evoluzione temporale degli ecosistemi polari costituisce uno strumento di fondamentale importanza per migliorare le nostre conoscenze sullo stato attuale e per fare previsioni su scenari futuri, anche in relazione ai cambiamenti climatici. L’analisi e il monitoraggio della biodiversità delle comunità biologiche e delle loro dinamiche ecologiche costituiscono il punto focale di questa tematica di ricerca. Di particolare interesse è anche lo studio dei meccanismi di adattamento morfologico-funzionale adottati dagli organismi polari per la sopravvivenza in condizioni estreme. Sono inoltre considerati processi temporali e pattern spaziali di greening quale risposta all’approfondimento dello strato attivo del permafrost artico, anche attraverso tecnologie di remote sensing.
La crescente impronta antropica nelle regioni polari, già rese vulnerabili dai cambiamenti climatici in corso, può avere effetti negativi quali inquinamento, distruzione degli habitat, arrivo e proliferazione di specie invasive/aliene e sfruttamento eccessivo delle risorse. Lo studio dei livelli di contaminazione e del potenziale di bioaccumulo e biomagnificazione nella rete trofica permette di fornire informazioni integrate sull'ecosistema identificando gli hotspot in cui le specie possono essere più vulnerabili e sensibili anche alla variabilità climatica. Di interesse è anche lo studio dei processi di colonizzazione di polimeri plastici, con analisi strutturale e funzionale di biofilms microbici (plastisfera) e della loro risposta a forzanti antropiche/naturali.
Principali settori ERC:
• LS8_1 - Ecosystem and community ecology, macroecology
• LS8_2 - Biodiversity
• LS8_5 - Biological aspects of environmental change, including climate change
• LS8_12 - Microbial ecology and evolution
• LS8_13 - Marine biology and ecology
• PE10-1 - Atmospheric chemistry, atmospheric composition, air pollution
• PE10_17 - Hydrology, hydrogeology, engineering and environmental geology, water and soil pollution
Title: Multidisciplinary Investigations on mount Melbourne volcano and its fumarolic Ice Caves
Acronym: MIMIC
Research Unit Leader ISP: Violetta La Cono
Leading Institution: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
Funding: Ministero Università e Ricerca - Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (MUR-PNRA)
Period of activity: 2020 - 2022
Title: SiciliAn Micro and NanO TecHnology Research and InnovAtion Center
Acronym: SAMOTHRACE
Research Unit Leader ISP: Mikhail Iakimov
Leading Institution: Institute for Microelectronics and Microsystems (CNR-IMM)
Funding: Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR)
Period of activity: 2022 - 2025
Un memorandum of understanding è stato siglato tra l'Istituto di Scienze Polari del CNR e l'Istituto Coreano di Ricerca Polare (KOPRI) il 15 novembre 2021. Il 20 febbraio 2023 i due direttori degli Istituti si sono finalmente incontrati al #ASSW2023, formalizzando con una stretta di mano una cooperazione che già da anni vedeva coinvolti i ricercatori di Italia e Corea.
A memorandum of understanding was signed between the Institute of Polar Sciences CNR-ISP and the Korea Polar Research Institute (KOPRI) on the 15th of November 2021. On the 20th of February 2023 the two directors finally met at #ASSW2023 in Vienna, sealing and renewing with a handshake a long established cooperation between Italy and Korea.
20 Febbraio 2023
Si è appena conclusa l’attività del progetto Lasagne (Laminated sediments in the magnificent Edisto Inlet (Victoria Land): What processes control their deposition and preservation?) coordinato da Leonardo Langone di CNR-ISP in Edisto Inlet (Mare di Ross).
Il mooring MEI è stato recuperato, manutenzionato e rimesso a mare per un altro anno di misure. Nel corso della crociera oceanografica con N/R Laura Bassi sono state inoltre occupati 7 siti della baia dove sono stati effettuati campionamenti di acqua e sedimento superficiale. La baia è stata inoltre coperta da una fitta rete di stazioni CTD integrate con profili di velocità L-ADCP.
La nave ha infine acquisito dati di batimetria multifascio, Topas e vmADCP durante i transiti tra una stazione e l’altra. La campagna è stata un successo per l’enorme mole di dati acquisiti nonostante la nave abbia dovuto continuamente aprirsi un varco nel ghiaccio marino che ancora occupava la baia. (Foto: recupero della Rosette con sonda CTD - L. Langone)
Title:The impact of sea ice diSappearance on highEr North aTlantic clImate and atmospheric bromiNe and mErcury cycLes
Acronym: SENTINEL
Principal Investigator ISP: Andrea Spolaor
Leading Institution: Institute of Polar Sciences (CNR-ISP)
Funding:Ministry for University and Research - Artic Research Program (MUR-PRA)
Period of activity: 2021 - 2024
Title: Habitat templatE, microbiaL signaturEs and icoNic life in a changing Arctic Ocean
Acronym: ELENO
Principal Investigator ISP:Maurizio Azzaro
Leading Institution:Institute of Polar Sciences (CNR-ISP)
Funding: Fondation PONANT within ARICE
Period of activity: 2023 - 2024
7 Febbraio 2023
La diversità microbica accoppiata a quella geochimica ha rivelato un'unicità di habitat nelle brine endoglaciali del ghiacciao di Boulder Clay in Antartide. Si tratta di crioecosistemi considerati analoghi terrestri di quelli potenzialmente presenti su altri pianeti del nostro sistema solare. Le indagini svolte dal CNR-ISP di Messina (in collaborazione con le Università dell’Insubria capofila, Perugia, Venezia e Bolzano) nell'ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA) suggeriscono una probabile origine antica delle brine, dovuta principalmente a una progressiva crioconcentrazione di acqua marina. I risultati sono stati recentemente pubblicati su Scientific Reports.
7 Febbraio 2023
Dal gelo antartico una recente scoperta di brine ipersaline endoglaciali rinforza l’interesse verso questi peculiari crioecosistemi, considerati analoghi terrestri di quelli potenzialmente presenti su altri pianeti del nostro sistema solare. I ricercatori della sede di Messina dell’Istituto di Scienze Polari (CNR-ISP) lavorano su questa tematica pionieristica dal 2013, in collaborazione con il team di ricerca del Prof. Mauro Guglielmin dell’Università dell’Insubria, ed il risultato delle indagini più recenti è stato pubblicato sulla rivista Scientific Reports. La ricerca è stata condotta non lontano dalla Stazione Mario Zucchelli, sul ghiacciaio di Boulder Clay, dall’ISP di Messina in collaborazione con le Università dell’Insubria, Perugia, Venezia e Bolzano, nell'ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA). La diversità microbica accoppiata a quella geochimica ha rivelato un'unicità di habitat rispetto a tutte le altre brine ipersaline antartiche finora studiate ed ha suggerito una probabile origine antica dovuta principalmente a una progressiva crioconcentrazione di acqua marina. Comunicato stampa CNR
A special issue of Journal of Marine Science and Engineering (ISSN 2077-1312). This special issue belongs to the section Marine Ecology.
This Special Issue is devoted to experimental studies and reviews, relating to any aspect of Biogeochemical Cycles and Ecosystem Functioning in Extreme Environments (e.g., polar regions, deep sea, Hydrothermal vents, Deep Hypersaline Anoxic Basins, etc) and aims to contribute to highlighting recent findings and acquiring a comprehensive perspective on the current status of this broad research field. All article types are welcome.
Deadline for manuscript submissions: 31 July 2023
Special Issue Editor: Maurizio Azzaro (CNR-ISP)
La Società Italiana per l’Organizzazione Internazionale – SIOI e Unitelma Sapienza, d’intesa con il Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale, il CNR, l’UiT The Arctic University of Norway, la Nord University of Bodø organizzano il Master in Sviluppo Sostenibile, Geopolitica delle risorse e Studi Artici.
Maggiori dettagli sul sito SIOI.org
2 Febbraio 2023
Conclusa con successo la seconda campagna di perforazione di Beyond EPICA - Oldest Ice, il progetto di ricerca internazionale finanziato dalla Commissione europea con 11 milioni di euro coordinato dall’Istituto di Scienze Polari (CNR-ISP), che mira a ottenere, attraverso l’analisi di una carota di ghiaccio estratta dalla profondità della calotta antartica, dati sull’evoluzione delle temperature, sulla composizione dell’atmosfera e sul ciclo del carbonio, tornando indietro nel tempo di 1 milione e mezzo di anni. In poco tempo il team ha ultimato l’installazione del complesso sistema di perforazione per il ghiaccio profondo dando il via alle operazioni e raggiungendo, a fine campagna, la profondità di 808,47 metri. Alla stazione Concordia, un team di supporto ha misurato e processato i primi 217 metri della carota di ghiaccio estratta. Comunicato stampa CNR.
1 Febbraio 2023
I ricercatori e i tecnici a bordo della nave rompighiaccio Laura Bassi hanno raggiunto, all’interno della Baia delle Balene, un sito ad oggi inesplorato che si trova alla latitudine di 78° 44.280’ S, il punto più meridionale mai raggiunto nel Mare di Ross in Antartide, per effettuare importanti campionamenti previsti nell'ambito del progetto BIOCLEVER (Biophysical coupling structuring the larval and juvenile fish community of the Ross Sea continental shelf: a multidisciplinary approach) coordinato dall'Istituto di Scienze Polari (CNR-ISP). Comunicato stampa OGS sul sito CNR.it
Title: HydrologIcal changes in ArctiC Environments and water-driven biogeochemical FLUXes
Acronym: ICEtoFLUX
Research Unit Leader ISP: Angelina Lo Giudice
Leading Institution: Institute of Geosciences and Earth Resources (CNR-IGG)
Funding: Ministry for University and Research - Artic Research Program (MUR-PRA)
Period of activity: 2021 - March 2025
Ministero dell'Universita e Ricerca
Programma Ricerche Artico
Programma Nazionale di Ricerca in Antartide
Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale
L'Italia e l’Artico
L’Italia e l’Antartide
CNR-ISP
Consiglio Nazionale delle Ricerche
Istituto di Scienze Polari
c/o Campus Scientifico - Università Ca' Foscari Venezia - Via Torino, 155 - 30172 VENEZIA MESTRE (VE)
Salvo diversa indicazione, il contenuto di questo sito è concesso in licenza : Attribuzione - Non commerciale - Condividi allo stesso modo 4.0 Internazionale (CC BY-NC-SA 4.0)
Privacy policy e Cookie policy - Amministrazione trasparente CNR