Il DSSTTA tra comprensione del pianeta e consapevolezza dei limiti dello sviluppo, pericolosità naturali, erosione della biodiversità, cambiamenti climatici, qualità dell’ambiente e salute.

L’Istituto di Scienze Marine del Consiglio Nazionale delle Ricerche svolge attività di ricerca fondamentale e applicata in oceanografia fisica, chimica e biologica e in geologia marina.
L’obiettivo è contribuire allo studio dei processi oceanici e della variabilità climatica, allo sviluppo di sistemi/servizi per l’osservazione, la protezione e la gestione sostenibile dell’ambiente marino e delle coste.
L’Istituto di Scienze Marine del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISMAR) svolge attività di
in oceanografia fisica, chimica e biologica e in geologia marina con l’obiettivo di contribuire sia allo studio dei processi oceanici e della variabilità climatica che allo sviluppo di sistemi/servizi per l’osservazione, la protezione e la gestione sostenibile dell’ambiente marino e delle coste
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MAREA
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Il DSSTTA tra comprensione del pianeta e consapevolezza dei limiti dello sviluppo, pericolosità naturali, erosione della biodiversità, cambiamenti climatici, qualità dell’ambiente e salute.
Un nuovo studio pubblicato su Advances in Atmospheric Sciences ha rilevato che il riscaldamento degli oceani nel 2024 ha portato a nuovi record di temperatura. L’oceano è il più caldo mai registrato dall’uomo, non solo per quanto riguarda la temperatura superficiale ma anche nei primi 2000 metri.
“I record infranti nell’oceano sono diventati un record annualmente infranto”. Ha dichiarato il Prof. Lijing Cheng dell’Istituto di fisica atmosferica dell’Accademia cinese delle scienze. Prof. Cheng ha guidato un team di 54 scienziati provenienti da 7 Paesi, discutendo come un oceano più caldo influisca sulla nostra vita sulla terraferma e di cosa questo significhi per il nostro futuro.
Due scienziati del CNR ISMAR, il Dott. Andrea Storto e la Dott.ssa Chunxue Yang, hanno contribuito allo studio, fornendo l’estensione in tempo reale della Cnr ISMAR Global historicAl (CIGAR) rianalisi oceanica (http://cigar.ismar.cnr.it/), che ha confermato il nuovo record nel 2024 per la temperatura dell’oceano. La rianalisi combina un modello numerico oceanico con tutte le osservazioni disponibili.
Ghiaccio marino antartico al tramonto. L’oceano che circonda il continente antartico sta registrando uno dei tassi di riscaldamento più rapidi. (Foto scattata da Chao Ban il 25 dicembre 2023)
Perché l’oceano è così importante?
L’oceano è una parte fondamentale del clima terrestre: la maggior parte del calore in eccesso dovuto al riscaldamento globale è immagazzinato nell’oceano (90%) e l’oceano copre il 70% della superficie terrestre. Per questo motivo, l’oceano influenza i processi meteorologici trasferendo calore e umidità nell’atmosfera. L’oceano controlla anche la velocità dei cambiamenti climatici.
“Per sapere cosa sta succedendo al clima, la risposta è nell’oceano”. Ha dichiarato il Prof. John Abraham dell’Università di St. Thomas, coautore dello studio.
I risultati di tre team internazionali che hanno collaborato a questo progetto sono coerenti: l’oceano si sta riscaldando e il 2024 è stato un record. L’immagine successiva mostra una serie di risultati relativi al contenuto di calore oceanico nei 2000 m superiori (dall’Istituto di fisica atmosferica). I colori blu e rosso indicano rispettivamente se un determinato anno è stato più freddo o più caldo rispetto al periodo 1981-2010, considerato come condizione (climatologica) di riferimento. Il messaggio centrale è che i valori sono aumentati anno dopo anno.
Dal 2023 al 2024, l’aumento globale del contenuto di calore oceanico nei primi 2000 m è di 16 zettajoule (1021 Joule), ~140 volte la produzione totale di elettricità del mondo nel 2023.
“L’OHC è aumentato costantemente di 15~20 ZJ negli ultimi cinque anni, nonostante i cicli La Niña ed El Niño”. Ha dichiarato il Prof. Michael Mann dell’Università della Pennsylvania.
Variazioni del contenuto di calore dell’oceano nei primi 2000 metri dalla superficie, dal 1958.
Le barre verdi indicano l’accuratezza della misurazione.
Anche la temperatura superficiale dell’oceano sta stabilendo dei record. La temperatura superficiale si riferisce alle misurazioni all’interfaccia oceano-atmosfera. Le temperature superficiali sono importanti perché determinano la velocità di trasferimento del calore e dell’umidità dall’oceano all’atmosfera, influenzando così molti processi meteorologici. L’aumento delle temperature superficiali dalla fine degli anni Cinquanta risulta impressionante.
Temperature superficiali del mare (SST)
Perché è importante?
I cambiamenti non sono uniformi; le variazioni regionali possono essere sostanziali. L’Atlantico si sta riscaldando, così come il Mar Mediterraneo e l’Oceano Meridionale alle medie latitudini.
Mentre alcune zone dell’Oceano Pacifico settentrionale si sono riscaldate molto rapidamente, altre aree (la regione tropicale) non lo hanno fatto, soprattutto a causa del ciclo La Nina/El Nino in quell’area. Il calore si è accumulato anche vicino al Polo Nord e al Polo Sud.
Aree di maggior riscaldamento degli oceani per il 2024
Un oceano più caldo influisce sulla vita marina e provoca danni enormi in molti modi.
“Il modo principale in cui l’oceano continua a influenzare il clima è attraverso l’aumento del vapore acqueo nell’atmosfera, che porta a un dannoso aumento degli estremi nel ciclo idrologico. Il vapore acqueo è anche un potente gas serra e l’aumento del riscaldamento aumenta il rischio di siccità e incendi. Inoltre, alimenta anche tempeste di ogni tipo, come uragani e tifoni, e porta al rischio di inondazioni.”. Ha dichiarato il dottor Kevin Trenberth, scienziato emerito del National Center for Atmospheric Research, USA, un altro membro del team.
Negli ultimi 12 mesi, ad esempio, ben 104 Paesi hanno registrato le temperature più calde di sempre. Siccità, ondate di calore, inondazioni e incendi hanno colpito l’Africa, l’Asia meridionale, le Filippine, il Brasile, l’Europa, gli Stati Uniti, il Cile e la Grande barriera corallina, solo per citare alcuni esempi. Dal 1980, ad esempio, i disastri climatici sono costati agli Stati Uniti quasi 3.000 miliardi di dollari.
Il calore dell’oceano è la migliore misura per monitorare il cambiamento climatico. “L’oceano è la nostra sentinella per il riscaldamento planetario, in quanto è il principale serbatoio del calore in eccesso che si accumula nel sistema climatico terrestre a causa delle emissioni antropogeniche”, ha dichiarato la dott.ssa Karina von Schuckmann di Mercator Ocean International, coautrice dello studio.
Se si continua a non intervenire per rallentare il cambiamento climatico, le perturbazioni, i cambiamenti senza precedenti e le loro implicazioni, i costi e le perdite e i danni continueranno ad aumentare.
I risultati finali sono pubblicati dal 10 gennaio 2025 su Advances in Atmospheric Science.
Giovedì 8 maggio ore 14:30 – ON LINE LINK
Gian Marco Palamara, CNR-ISMAR-Roma
“Integrated Modelling for Integrative Ecology”
ABSTRACT: Ecology is a discipline with flexible boundaries, where characterizing species interactions and ecosystem responses often requires accounting for the complexity, nonlinearity, and stochastic nature of biological and environmental processes.
In this talk, I will present different ecological case studies combining experimental and theoretical approaches to explore population and community dynamics under environmental stress and spatial heterogeneity. In the first part of the talk, we analyse long-term experiments on Daphnia galeata exposed to sublethal pesticide concentrations using a stochastic, age-structured population model. Bayesian inference reveals significant treatment effects — particularly for the insecticide Diazinon — on mortality and fertility, with clone-specific responses reflecting potential adaptation. The model also accounts for strong demographic stochasticity, supporting more reliable interpretation of ecotoxicological data. In a second case study, we develop stochastic models for multi-species systems, including food webs and metacommunities. Using continuous-time Markov processes, we revisit functional response theory, predator prey equations, and finally explore biodiversity dynamics in dynamic landscapes modelled as time-varying random geometric graphs with neutral dynamics. Among other things, our findings show that fluctuating connectivity can enhance both local and regional species richness, offering new theoretical insights into spatiotemporal drivers of biodiversity.
Together, these studies demonstrate how stochastic models can reveal hidden mechanisms in ecological systems — from controlled experiments to complex landscapes.
Gian Marco Palamara was born in Rome and trained as a physicist. For over a decade, he has worked internationally at the intersection of theoretical ecology and ecological modelling, collaborating closely with empiricists to develop robust theoretical frameworks for understanding the drivers of biological diversity. More recently, Gian Marco has been exploring integrative approaches to ecology that bridge disciplinary boundaries, drawing together insights from the mathematical, natural, and social sciences.
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