Post on 15-Feb-2019
Biodiversità e conservazione
I livelli della biodiversità
• diversità genetica
diversità interspecifica
• diversità ecosistemica
[ 2 ]Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione
Quante specie ci sono sulla terra?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 3 ]
May R.M. (1988)How many species are there on Earth?Science 241: 1441-1449
Dobson A.P. (1996)Conservation and Biodiversity
Quante specie ci sono sulla terra?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 4 ]
Purvis A. & A. Hector (2000) Getting the measure of biodiversity. Nature405: 212-218
http://www.cbd.int/
specie catalogate: ~1,8 milioni
specie stimate: 5-30 milioni
Livelli di diversità interspecifica
• α-diversità:
diversità all’internodi una comunitào di un suo campione
• β-diversità:
diversità tra comunità all’interno di un paesaggio
• γ-diversità:
diversità complessivadi un paesaggio
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Come misurare la biodiversità?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 6 ]
α-diversità: quali misure?
• ricchezza di specie
numero di specie S
indice di Margalef:D = (S – 1) / lnN
• indici di diversità
indice di Shannon
indice di Simpson
• indici di equiripartizione
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Indici di diversità
• indice di Shannon
misura il grado di incertezza associato all’attribuzione delle specie(entropia informativa)
• indice di Simpson
misura la probabilità che due individui presi a caso dalla comunità appartengano a due specie diverse
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 8 ]
S
i ii ppH1
log
S
i ipH1
21N
np i
i
Equiripartizione (species evenness)
• indice di Pielou
misura quanto la distribuzione delle speciesi avvicina a una ripartizione perfettamente equa
Shannon:
Simpson:
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maxH
HE
SH
SH
/11
log
max
max
β-diversità
• β-diversità di Whittaker
β = γ /ᾱ
rapporto tra la diversità su scala regionale e quella media su scala locale (turnover)
• indice di Sørensen
Is =
misura il livello di sovrapposizione (somiglianza) tra due comunità
• in termini di diversità:β = 1 – Is
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 10 ]
BA
BA2
SS
S
Gradienti latitudinali
• specie di pesci:
Grandi Laghi dell’America settentrionale 172
America centrale 456
Rio delle Amazzoni > 1000
• specie di alberi in 2 ha di foresta:
temperata 15
pluviale 200
specie di formica dai tropici al polo nord
Brasile 222Trinidad 134Cuba 101
Utah 63
Iowa 73Alaska 7Alaska (artico) 3
[ 11 ]Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione
Fischer A.G. (1960) Latitudinal variation in organic diversity. Evolution 14:64-81
Gradienti latitudinali
[ 12 ]Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione
Altri gradienti di diversità
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 13 ]
Simpson G.G. (1964) Species density of North American recent mammals. Systematic Zoology 13:57-73
Gaston K.J. (2000) Global patterns in biodiversity. Nature 405:220-223
La biodiversità nelle isole
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 14 ]
MacArthur R.H. & E.O. Wilson (1967) The Theory of Island Biogeography
Robert H. MacArthur e Edward O. Wilson
L’effetto area
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 15 ]
Preston F. W. (1962) The canonical distribution of commonness and rarity. Ecology 43:185-215, 410-432
Non solo isole...
S = cAz
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 16 ]
specie di uccelli nell’arcipelagodella Nuova Guinea
L’effetto distanzaS
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[ 17 ]Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione
Biogeografia sperimentale: le Florida Keys
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 18 ]
Simberloff D.S. & E.O. Wilson (1970) Experimental zoogeography of islands. Ecology 51: 934-937
Perdita di biodiversità
Estinzioni celebri: il dodo
• il dodo (o dronte) era una specie endemica delle Mauritius
• si è estinto nella seconda metà del XVII secolo, in seguito alla colonizzazione portoghese (dal 1505) e olandese (dal 1598) dell’isola
«[...]Through ages of that slothful paradise,The dodo flourished in his archaic fashion,Having no need of wings and having but few feathers,Then came the eastward driving Portuguese,The Dutch, the French, the English,To try in turn the dodo's meat, to find no modeNor amount of cooking made it palatable,And yet to leave of him no remnantOther than drawings, paintings, and a legendOr something great and harmless and grotesque...And no one knowsWhat colonist it was who killed the lastOf the prodigious brood, nor inWhat century he earned his dim distinction[...]»
Clark Ashton Smith (1893-1961) Didus ineptus
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 20 ]
Estinzioni celebri: la colomba migratrice
• la colomba migratrice era ampiamente diffusa negliStati Uniti centro-orientali
• l’ultimo esemplare, Martha, morì nel 1914 nello zoo di Cincinnati
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Estinzioni di massa: passato remoto...
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 22 ]
...presente e futuro: la sesta estinzione di massa?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 23 ]
Millennium Ecosystem Assessment (2005) Ecosystems and Human Well-being: Biodiversity Synthesishttp://www.maweb.org
Thuiller W. (2007) Climate change and the ecologist. Nature 448: 550-552
Quante specie a rischio?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 24 ]
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Quante specie a rischio?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 25 ]
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Le liste rosse
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 26 ]
Specie estinte in Italia
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 27 ]
gobbo rugginoso (Oxyura leucocephala)
aquila di mare (Haliaeetus albicilla)
animali pianteestinte 2 1estinte in natura 0 0gravemente minacciate 19 17minacciate 30 5vulnerabili 98 5a più basso rischio 2 0quasi a rischio 99 10a rischio minimo 751 43dati insufficienti 59 2totale 1060 83
specie italiane riportatenella IUCN red list 2010http://www.iucnredlist.org/
Le principali minacce alla biodiversità
biodiversità
perditae alterazionedegli habitat
sfruttamento
inquinamento
speciealloctone invasive
cambiamenti climatici
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 28 ]
Warwickshire, Inghilterra, 400-1960
Perdita di habitat: la deforestazione
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 29 ]
Costa Rica, 1940-1983
Dobson A.P. (1996)Conservation and Biodiversity
Rondônia, Brasile, 1975-2001
17 giugno 1975 (Landsat 2)10 luglio 1992 (Landsat 4)1 agosto 2000 (Landsat 7)
Perdita di habitat: la deforestazione
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 30 ]
Santa Cruz de la Sierra, Bolivia, 1975-2010http://landsat.usgs.gov/gallery.phphttp://tinyurl.com/santa-cruz-de-la-sierra
Tassi di deforestazione in Brasile
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 31 ]
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• in declino da 50 anni (effetto combinato di caccia e diffusione delle monoculture intensive)
Caccia e agricoltura intensiva: troppo per la starna?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 32 ]
Perdix perdix
Grandi mammiferi in pericolo: l’elefante africano
• 1980: >1000000• 1995: 580000• 1998: 488000• 2002: 660000 • 2007: 690000
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 33 ]
http://www.african-elephant.org/
Grandi mammiferi in pericolo: il rinoceronte nero
• 1800: centinaia di migliaia• 1970: 65000• 1980: 10000• 1993: 2300 • 1995: 2500• 1999: 2700• 2004: 3610
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 34 ]
http://www.rhinos-irf.org
Una specie salvata: lo stambecco
• 1816:100 esemplari superstiti nel Gran Paradiso
• oggi:circa 31000 individui sull’intero arco alpino
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 35 ]
Capra ibex
Il lupo: un’altra specie in ripresa
consistenza della popolazione italiana: anni 70: circa 100
oggi: circa 800
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 36 ]
«Di ritorno dalla caccia al lupo» (1911)
Canis lupus
Inquinamento: il disastro del Golfo del Messico
• 20 aprile 2010: un’esplosione sulla piattaforma DeepwaterHorizon al largo della Louisiana causa il versamento di circa 700000 m3 di petrolio
• è il più grande disastro petrolifero della storia
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 37 ]
Crone T.J. & M. Tolstoy (2010) Magnitude of the 2010 Gulf of Mexico Leach. Science 330: 634
Nel nostro piccolo...
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 38 ]
23 febbraio 2010
Specie alloctone: lo scoiattolo grigio
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 39 ]
scoiattolo comune(Sciurus vulgaris)
scoiattolo grigio(Sciurus carolinensis)
alloctonoautoctono
Specie alloctone: la vongola filippina
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 40 ]
vongola verace(Tapes decussatus)
vongola «verace» filippina(Tapes philippinarum)
alloctonoautoctono
Specie «alloctone» : gli organismi transgenici
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 41 ]
GloFish: pesci transgenici fluorescenti
diffusione delle principali colture transgeniche negli USA
Cambiamenti climatici e sbiancamento dei coralli
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 42 ]
Marshall P. & H. Schuttenberg (2006) A reef manager’s guide to coral bleaching
A cosa serve la biodiversità?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 43 ]
A cosa serve la biodiversità?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 44 ]
A cosa serve la biodiversità?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 45 ]
A cosa serve la biodiversità?
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 46 ]
I «punti caldi» della biodiversità
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 47 ]
Myers N. et al. (2000) Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature 403: 853-858
25 hotspot
1.4% delle terre emerse
44% delle specie di piante vascolari
35% delle specie di animali vertebrati (mammiferi, uccelli, rettili, anfibi)
Mediterraneo: 13000piante endemiche (4%)
Biodiversità e povertà
Corso di Ecologia | modulo 13: biodiversità e conservazione [ 48 ]
Sachs J.D. et al. (2009) Biodiversity Conservation and the Millennium Development Goals. Science 325: 1502-1503