- La fluorescenza clorofilliana quale strumento di indagine nel campo del biomonitoraggio ambientale e del restauro dei monumenti
- Chlorophyll a fluorescence as a research methodology in the fields of environmental biomonitoring and monument restoration
- Bertuzzi, Stefano
Subject
- Inquinamento
- Licheni
- Briofite
- Ozono
- Biodeterioramento
- BIOLOGIA AMBIENTALE
- BIO/03 BOTANICA AMBIENTALE E APPLICATA
Description
- 2011/2012
- Le analisi di fluorescenza della clorofilla a (ChlaF), utilizzate proficuamente da molti decenni negli studi ecofisiologici delle piante superiori, sono state introdotte più recentemente anche per la valutazione dell’integrità dei fotosistemi degli organismi fotoautotrofi peciloidrici. Tra questi, il particolare interesse verso licheni e briofite è legato sia al loro utilizzo quali biomonitors degli inquinanti aerodiffusi, sia alla loro azione potenzialmente - in alcuni casi fortemente - biodeteriogena sui manufatti lapidei. Lo stile di vita di licheni e briofite - organismi che non sono in grado di bilanciare i flussi del proprio contenuto idrico da o verso l’ambiente - e le loro peculiari forme di crescita, rendono molto più complessa l’applicazione su di essi delle tecniche fluorimetriche rispetto a quanto in uso sulle piante vascolari. Inoltre, il continuo miglioramento delle tecnologie e delle strumentazioni obbligano ad un costante aggiornamento dei protocolli di indagine. Il presente progetto di dottorato è indirizzato al miglioramento delle metodologie di analisi di ChlaF, attraverso due principali filoni di ricerca: i) la valutazione dell’applicabilità delle tecniche fluorimetriche nel campo della conservazione dei beni culturali e la successiva implementazione di una innovativa metodica di controllo del degrado biologico che prevede l’esposizione degli organismi a shock termici; ii) la valutazione degli effetti di due inquinanti notoriamente fitotossici quali l’idrogeno solforato (H2S) e l’ozono (O3), su licheni fogliosi epifiti mediante esposizione in camere a condizioni controllate e in Open Top Chambers. Gli esperimenti, condotti sia in laboratorio sia direttamente sul campo, hanno visto l’impiego di due tra i più diffusi strumenti di misura di ChlaF: un fluorimetro di tipo PAM (Pulse Amplitude Modulation) basato sul principio di modulazione dell’impulso luminoso, e un PEA (Plant Efficiency Analyser) che usa una tecnica di eccitazione continua con luce a led. Alle misure di ChlaF sono state affiancate altre tecniche di analisi degli effetti dei trattamenti somministrati. Con riferimento ai due principali filoni di ricerca, si è dimostrato che i) l’analisi di ChlaF sui biodeteriogeni dei monumenti si rivela assai efficiente e molto più precisa rispetto ad altre tecniche quali le osservazioni in epifluorescenza o al microscopio confocale. I trattamenti termici a 60 °C, quando condotti su campioni idratati, portano alla morte di tutti gli organismi presi in esame (licheni, muschi ed epatiche). Inoltre, trattamenti termici a 40 °C sono sufficienti per ridurne significativamente la vitalità, aumentando in parallelo l’efficacia dei prodotti chimici correntemente impiegati nel campo del restauro. ii) L’H2S si è rivelato essere un gas fortemente tossico per i licheni: i maggiori danni interessano l’apparato fotosintetico ed in particolare il complesso di evoluzione dell’ossigeno, al quale l’H2S si legherebbe in maniera molto forte, sostituendosi all’acqua, fino a causare il distacco dello ione manganese. L’O3 invece non influenza in maniera significativa la vitalità dei talli, a fronte di una risposta negativa al protratto disseccamento, che è comunque specie-specifica. La notevole resistenza dei licheni all’O3 sembra essere legata alla disponibilità di efficaci meccanismi di detossificazione, necessari per fronteggiare lo stress ossidativo derivante dai naturali e quotidiani cicli di disidratazione-reidratazione a cui i licheni sono soggetti La fluorescenza clorofilliana si è rilevata un ottimo strumento di analisi, rapido, efficiente, poco costoso e perfettamente applicabile sia in laboratorio sia in situ; le tematiche affrontate aprono interessanti prospettive di sviluppo i) nel campo della conservazione dei materiali lapidei, con l’introduzione di una nuova e potenzialmente rivoluzionaria tecnica per l’eliminazione degli organismi biodeteriogeni dai substrati, e ii) nell’utilizzo dei licheni quali biomonitors, grazie alla dimostrazione della forte sensibilità di alcune specie licheniche all’H2S, e alla resistenza che tali organismi sembrano presentare nei confronti dell’O3.
- XXV Ciclo
- 1983
Date
- 2013-04-12T11:47:28Z
- 2013-04-12T11:47:28Z
- 2013-03-25
Type
- Doctoral Thesis
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:units-9960