Povero, Paolo

The overall objective of this proposal is to build an advanced and original prototype specifically devoted to seafloor and water-column monitoring as starting Italian contribution to the further development of the EMSO Ligurian Sea node. In detail the aim of the observatory is to ensure realtime continuous acquisition of geophysical, oceanographic and biological data by a cable system from a marine depth of about 500 m to the shore station.

The marine coastal area of the Portofino Promontory, located in the North-East side of the Ligurian basin (Mediterranean Sea), has been studied since 1980’s to identify its main ecological characteristics. The large physical, chemical and biological dataset available for this site (LTER sites) represents a powerful tool for the reliable reconstruction of seasonal cycles and allow the differentiation of regular and recurrent patterns from occasional and exceptional events. This long-term monitoring reveled an increases in the average monthly temperature along the water column in the last 10 years compare with the previous decade (1985-1995), with a high inter-annual variability and some specific episodic occurrence of thermal anomalies. The physical features of the water column seems to have a strict relation with the phytoplankton biomass fluctuations. A detailed study of 2008 intended to analyze a wider area, in order to compare the driving forces influencing the development of biotic process along an offshore gradient.

Hydrological, current-meter and meteorological data were acquired in the northern Ligurian sea in summer 2004. Data have been collected using different kind of instruments and resolutions. This work merges different sources of data to describe the coastal dynamic around the Cape of Portofino and to define its relation with the general cyclonic circulation in the area (represented by Arenzano current), the orography and the meteorological forcing.

The Ligurian Sea is a deep basin in the northernmost sector of the western Mediterranean which shows peculiar hydrodynamic and meteo-oceanographic features. The coasts of the Ligurian Sea are among the most urbanised and industrialised along the Italian coastline: the main causes of disturbance being littoral urban development and harbour activities, the building of littoral rail- and highways, and the presence of several polluted discharges. This review, by evaluating the huge scientific output published in the last three decades, describes and discusses the most important geological, hydrological and biological characteristics of the Ligurian Sea.We show that this regional sea has largely been investigated in terms of its geological and structural evolution, as well as in terms of the sedimentation dynamics of the littoral and deep bottoms, with particular attention to the sedimentation balance of the beaches and their erosive processes.We report that the prevalent hydrodynamic and meteo-oceanographic conditions favour a continuous exchange of coastal water masses, and that the seasonal and interannual dynamics of water masses can effects the local climate, with direct and indirect consequences on fish and benthic communities documented in the last decade. We stress that although recent studies offer good knowledge of the distribution of coastal benthic communities, only scant information is available for the whole continental shelf, the submarine canyons and the rocky bathyal bottoms. Our meta-analysis reveals that significant fishing activities are monitored, but also that certain sectors of the biological resource are suffering, and suggests the set up of appropriate management measures. The Ligurian Sea hosts a number of Marine Protected Areas (MPAs) of high relevance, while the institution of the Whale Sanctuary completes the protection policy of the Regione Liguria. Our meta-analysis points out the need for long-term studies, based primarily on the analysis of those areas of the Ligurian Sea that have been little investigated to date. Finally, only properly addressed studies, using experimental approaches and along appropriate spatial and temporal scales, might allow us to understand the functioning of the Ligurian marine ecosystems, evaluate their health conditions and the dynamics of the main variables that affect the distribution of the single species (including species of high economic value) and benthic communities.

A comprehensive analysis of hydrological, current-meter and meteorological data was performed in the northern Ligurian sea to describe the coastal dynamic near the Portofino cape and its relation with the general cyclonic circulation during summer 2004. Current-meter data was acquired in two coastal sites: the Portofino Cape and the marine area of Arenzano. The hydrological parameters around the cape suggested the presence of two different water masses. The first, located in the lee of the cape, is influenced by local effects, while the second, offshore the cape, is correlated to the general circulation of the Ligurian Sea. The prevalent southern direction of the current in Portofino indicates the presence of a local anticyclonic circulation, associated to the presence of the cape.

L’area marina costiera antistante il Promontorio di Portofino è stata inserita nella rete ILTER – International Long Term Ecological Research dal 2007, grazie ai numerosi studi ecologici che si susseguono nell’area dagli anni ’80, ed in particolare dal 1999, quando è iniziata la raccolta sistematica delle principali variabili fisiche e chimico-biologiche lungo la colonna d’acqua e delle principali forzanti meteo-climatiche. L’analisi dei dati ha messo in evidenza un incremento della temperatura media lungo la colonna d’acqua negli ultimi anni rispetto al decennio precedente (1985-1995) ed in particolare un progressivo aumento della temperatura superficiale nelle stagioni primaverili ed autunnali, che ha portato ad un ampliamento del periodo caldo. L’area di studio è inoltre caratterizzata da una forte variabilità interannuale: sono state registrate importanti anomalie termiche nell’estate 2003 e nei periodi autunnali e primaverili del 2006-2007 con temperature superficiali più elevate rispetto alla media del periodo, dovute a due importanti anomalie termiche atmosferiche. Negli ultimi anni, le precipitazioni annuali sono sempre al di sotto della media climatica, ad eccezione del 2002, con conseguente modificazione della struttura termo-alina dell’area di studio. Le variabilità riscontrate si riflettono sui popolamenti planctonici, modificando le risposte delle comunità, in particolare nel periodo tardo primaverile. L’area conserva, comunque, le caratteristiche oligotrofiche tipiche del Mar Ligure: infatti, pur mostrando una evidente variabilità interannuale, la biomassa planctonica media nello strato superficiale continua a rimanere bassa, con una tendenza a diminuire negli ultimi anni.

Dati idrologici e correntometrici sono stati rilevati durante il periodo estivo nel 2004, 2007 e 2008 nel tratto di mare dell’AMP di Portofino. Le misure idrologiche, che hanno interessato l’intera area, hanno permesso di evidenziare una certa disomogeneità: le masse d’acqua del Golfo Paradiso sono maggiormente influenzate dagli effetti locali (topografici e/o legati agli apporti costieri), il tratto di mare che va da Punta Faro a Punta Chiappa appare più correlato alle masse d’acqua del Mar Ligure. Le misure dirette di corrente (un sistema SEPTR collocato davanti a Porto Pidocchio negli anni 2004 e 2007), indicano una sostanziale omogeneità della struttura verticale. La direzione prevalente della corrente verso SW, suggerisce che essa è parte di una circolazione locale limitata al Golfo Paradiso, dovuta ad una interazione da parte del promontorio con la corrente costiera ligure, che generalmente scorre verso ovest parallelamente alle isobate, come già evidenziato da altri autori (Doglioli et al 2004). Lo studio della struttura verticale della corrente, attraverso l’analisi delle componenti principali, indica che la prima componente spiega circa il 60% della varianza, suggerendo una elevata omogeneità verticale e quindi una certa rilevanza della componente barotropica. La seconda componente spiega circa il 25% della varianza e sembra soprattutto associata agli effetti Ekman sia superficiali che di fondo. Significativo è l’effetto del vento sulla corrente: sono stati considerati dati relativi a tre stazioni a terra (Genova, La Spezia, Livorno) ed i campi di vento sull’intero bacino ligure dedotti dal satellite Quickscat allo scopo di stimare sia l’effetto legato al vento locale che quello del vento a grande scala.

Coastal marine environment is a complex system and its management requires adequate information. Marine Protected Areas (MPAs) are considered pilot sites useful to define innovative tools for the Integrated Coastal Zone Management (ICZM). Their management however requires acquaintance with the relationships between the protected site and the status of the coastal neighbouring areas in order to assess mutual effects and influences. There is the need of monitoring systems capable of highlighting physical and biological phenomena, and possible oceanographic anomalies at local scale, to assess possible existing differences between MPAs and their neighbouring unprotected zones. The present study proposes an integrated analysis of data sets coming from in situ and remote-sensing data to evaluate the reliability of satellite sensors for coastal zone monitoring and to better understand the short-term environmental dynamics on a coastal area centred on the Portofino MPA (Ligurian Sea).

L’ambiente marino costiero è un sistema complesso la cui gestione richiede il coinvolgimento di differenti discipline e la notevole capacità di integrazione fra osservazioni molto eterogenee. E’ in fase di messa a punto di un sistema di osservazione dell’ambiente marino nell’AMP di Portofino. L’idea è quella di sviluppare un monitoraggio dai costi contenuti, che sia in grado di evidenziare le fenomenologie prevalenti sia di tipo fisico che biologico e permetta di cogliere eventuali situazioni anomale rispetto ad una climatologia di riferimento. L’acquisizione dei dati si avvale di differenti piattaforme sia locali che remote e di differenti strategie di campionamento ed elaborazione.