DALMINE
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso è diviso in due moduli di 24 ore ciascuno. Nel primo, il corso si propone di sviluppare quegli argomenti di tipo chimico e/o biologico che sono alla base dei processi tecnologici propri dell'ingegneria per la mitigazione degli impatti, la tutela ambientale, la gestione delle risorse naturali.
Il secondo modulo è dedicato ai metodi per la modellazione statistica dei dati ecologici e ambientali ed il trattamento dell’incertezza.
Mira a fornire le conoscenze di base per la trattazione delle variabili più comunemente rilevate in ecologia e la verifica di ipotesi scientifiche sulla dinamica di grandezze come le popolazioni ecologiche, la qualità ambientale e il riscaldamento globale.
Lo studente imparerà a usare le distribuzioni di probabilità, i modelli per la stagionalità e per i trend di lungo periodo.
Prerequisiti
Metodi didattici
Verifica Apprendimento
Il voto finale sarà formulato come media pesata delle valutazioni relative ai due moduli.
Il voto finale tiene conto della qualità delle competenze possedute e della modalità espositiva e potrà essere:
a) Insufficiente (inferiore a 18/30): Il candidato non dimostra di possedere le nozioni minime sugli argomenti affrontati nel corso, presenta capacità espressive modeste.
b) Sufficiente (da 18 a 20/30): Il candidato dimostra di avere poche nozioni acquisite, scarse capacità logiche, molte lacune nei collegamenti degli argomenti.
c) Discreto (da 21 a 23/30): Il candidato dimostra di avere discreta acquisizione di nozioni, ma scarso approfondimento, capacità espressive sufficienti; accettabile padronanza del linguaggio scientifico; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di moderata complessità.
d) Buono (da 24 a 26/30): Il candidato dimostra di avere un bagaglio di nozioni piuttosto ampio, moderatamente approfondito, con poche lacune; soddisfacenti capacità espressive e significativa padronanza del linguaggio scientifico; buona capacità di sintesi.
e) Ottimo (da 27 a 29/30): Il candidato dimostra di avere un bagaglio di nozioni molto approfondito; notevoli capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; buona competenza e rilevante attitudine alla sintesi logica; elevate capacità di sintesi.
f) Eccellente (30/30): Il candidato dimostra di avere un bagaglio di nozioni molto esteso e approfondito; elevata padronanza del linguaggio scientifico; spiccata attitudine a effettuare collegamenti tra argomenti diversi; ottima capacità di sintesi. La lode si attribuisce a candidati che manifestano un grado di preparazione completo e un utilizzo appropriato del lessico specifico.
Contenuti
PRIMO MODULO
Introduzione all’ecologia Struttura dei sistemi viventi: dalle cellule agli ecosistemi. Ambiti di studio dell’ecologia. Stabilità dei sistemi ambientali: resistenza e resilienza.
Ecologia ecosistemica L’ecosistema: componenti e fattori. Energetica degli ecosistemi. Spettro solare. Concetto di produttività. Catene alimentari. Catena del pascolo e del detrito. Reti trofiche. Flusso di energia e lunghezza delle catene alimentari. Piramidi ecologiche. Principio di Lindeman. Efficienze ecologiche. Ecologia degli ecosistemi: geosfera, idrosfera, atmosfera. Cicli biogeochimici. Il ciclo dell’acqua. Ciclo dell’ossigeno. Ciclo del carbonio. Effetto serra. Ciclo dell’azoto. Ciclo del fosforo. Ciclo dello zolfo e chemiosintesi. Nicchia ecologica. Fattori ambientali e concetto di fattore limitante.
Ecologia di popolazione Concetto di specie e popolazioni. Crescita densità-dipendente Struttura di popolazione. Distribuzione degli organismi nello spazio. Dispersione e migrazioni. Dinamica di popolazione. Natalità e mortalità. Accrescimento esponenziale delle popolazioni. Curve di sopravvivenza e mortalità. Tabelle di vita. Accrescimento delle popolazioni. Strategie vitali degli organismi. Gradiente r-k strategia.
Ecologia di comunità Interazioni tra popolazioni. Le comunità. Dinamica delle comunità. Competizione interspecifica. Principio di Gause e modelli di competizione. Predazione. Strategie dei predatori e strategie delle prede. Coevoluzione. La biodiversità. Indici di diversità: indice di ricchezza in specie, dominanza, diversità, equiripartizione. Struttura e limiti delle comunità. Indice di Sörensen. Fattori influenzanti la diversità e cause della perdita di diversità.
SECONDO MODULO
Elementi di statistica descrittiva.
I dati, le distribuzioni di frequenza e le rappresentazioni grafiche. Gli indici sintetici: indici di posizione (media, mediana e percentili) e indici di variabilità (varianza e deviazione standard). I dati multivariati. La correlazione e la regressione lineare.
Elementi di inferenza statistica
Le distribuzioni di probabilità continue e discrete. La distribuzione normale, la distribuzione di Poisson, cenni su altre distribuzioni.
Il campionamento. La stima dei parametri di una popolazione. La verifica di ipotesi e il concetto di p-value. Il test z e test t sulla media. Elementi di inferenza per il modello di regressione.
Case studies
Il docente interagendo con la classe e utilizzando il software svilupperà i seguenti case studies:
1) il confronto fra due o più popolazioni;
2) costruzione e interpretazione di un modello di regressione ambientale;
3) studio del trend e della stagionalità di una serie storica ambientale con correzione per l’autocorrelazione.