Attività di ricerca

ISMAR svolge ricerche in aree polari, oceaniche e mediterranee per studiare:
- l'evoluzione degli oceani e dei margini continentali per definire l'attività di vulcani, faglie e frane sottomarine e gli scenari di impatto sulle coste;
- l'influenza dei cambiamenti climatici sulla circolazione oceanica, l'acidificazione, i cicli biogeochimici e la produttività dei mari;
- gli habitat e l'ecologia marina, il crescente inquinamento delle aree costiere e profonde;
- le risorse alieutiche per mantenerne lo sfruttamento entro limiti sostenibili e miglorare le pratiche di maricoltura e acquacoltura;
- i fattori naturali e antropici che impattano economicamente e socialmente su coste e lagune dalla preistoria all'epoca indurstriale.

Pesca e acquacoltura
La scienza della pesca ha per obiettivo la gestione e la compresione dei problemi legati alle attività alieutiche. Come tale, essa è una scienza multidisciplinare che spazia dall'oceanografia alla biologia marina, dalla gestione alla conservazione delle risorse, dalla dinamica di popolazione all'economia di mercato, finalizzata a fornire un quadro integrato della pesca.
L'acquacoltura, denominata maricoltura quando praticata in ambiente marino, riguarda l'allevamento in condizioni controllate di organismi di ambiente marino e salmastro, come pesci, molluschi e crostacei per sostenere la crescente domanda e lo sfruttamento di prodotti derivanti dalla pesca in mare.

Oceanografia fisica e chimica
ISMAR studia la struttura e la dinamica dell'oceano, la propagazione di perturbazioni, il trasporto di calore, elementi disciolti, nutrienti e l'interazione con processi chimici e biologici al suo interno (eutrofia, ipossia e anossia). Il comportamento dell'oceano è studiato anche alle sue interfacce, superiore (acque-atmosfera) ed ineriore (fondo mare), combinando approcci osservativi e modellistici.
Le osservazioni provengono da crociere oceanografiche, strumenti ancorati e remote sensing. L'approccio modellistico è sia numerico che analitico ed è funzionale alla previsione di onde e correnti a scala costiera, regionale e di bacino. Misure continue dello stato dell'oceano, del Mediterraneo e di altre regioni significative come l'Antartide e l'Artico, offrono lunghe serie temporali che permettono di comprendere il ruolo dei mari nei cambiamenti climatici attraverso variazioni nel tasso di formazione di acque profonde, l'evaporazione e la concentrazione di sale e l'acidificazione delle acque.

Geologia e geofisica
ISMAR studia la tettonica a zolle e l'evoluzione dei margini continentali. Collaborazioni con enti governativi e con l'industria sono in atto per lo studio della pericolosità geologica associata ai processi sedimentari e tettonici e per ricerche nel campo della geologia del petrolio.
Il gruppo di geodinamica studia l'evoluzione di rift continentali, dorsali oceaniche e faglie trasformi in Mar Rosso, in Atlantico e negli oceani periantartici; in Mediterraneo è impegnato nella definzione delle strutture tettoniche attive, del vulcanesimo sottomarino, dei processi idrotermali e della conseguente pericolosità geologica. Il gruppo di sedimentologia e stratigrafia studia gli ambienti costieri, di piattaforma, di scarpata e di piana bacinale per definire il ruolo dei processi sedimentari nell'evoluzione dei margini continenetali. Un campo di ricerca riguarda l'interazione fra processi seidmentari ed ecosistemi marini.

Clima e paleoclima
ISMAR contribuisce allo studio della variabilità naturale del sistema climatico terrestre e dell'impatto delle attività umane che lo stanno alterando. I cambiamenti climatici della Terra sono governati da interazioni tra atmosfera, gli oceani, la criosfera, l'attività vulcanica, la biosfera oltre a foranti esterni come la variabilità della radiazione solare.
ISMAR lavora, a scala di Mediterraneo, su serie temporali lunghe di misure accoppiate di parametri meteorologici e oceanografici che offrono la possibilità di ottenere una definizione quantitativa e più affidabile dei cambiamenti in atto.
ISMAR sfrutta archivi naturali da una molteplicità di indicatori (sedimentalogici, biologici, geochimici e proprietà magnetiche) per ricostruire la variabilità naturale e gli impatti antropici sui regimi climatici dall'inizio dell'Olocene e il succedersi dei cicli glaciali del Quaternario ed i loro meccanismi.

Ecosistemi e biogeochimica
ISMAR ha una lunga tradizione di ricerche sulle comunità biologiche degli ecosistemi marini, da quelli di transizione e costieri a quelli profondi, inclusi gli ambienti chemosintetici e quelli estremi in regioni polari. Particolare attenzione è rivolta allo studio della fenologia, della struttura e del ruolo funazionale delle comunità plactoniche e bentoniche, in relazione alle variabili ambientali, ai cambiamenti climatici e all'impatto delle attività umane.
In questo contesto rivestono un'importanza primaria le ricerche sulla biodiversità, in connessione ai processi principali dell'ecosistema marino (es.: produttività primaria, cicli del carbonio e dei nutrienti, trasferimenti lungo la rete trofica), alla loro stabilità e fluttuazione nel tempo. Lo studio della biodiversità si avvale anche dell'analisi di marcatori genetici e citogenetici epr identificare specie criptiche. Nell'ambito delle atività rivolte alla valutazione dell'impatto dell'uomo sugli ecosistemi marini, le ricerche di ISMAR includono anche lo studio dell'introduzione delle specie aliene e della presenza e diffusione di specie algali potensialmente tossiche in Mediterraneo.

Sistemi costieri: processi naturali e impatti antropici
La fascia costiera è tra le aree al mondo modificate in modo più pervasivo dalle attività umane da molti millenni e soprattutto dopo la rivoluzione industriale. Il Mediterraneo offre una delle più estese e diversificate varietà di ambienti costieri del mondo e ISMAR studia la risposta di questi sistemi a transienti e cambiamenti climatici.
L'evoluzione della zona costiera è ricostruita attraverso studi geofisici, sedimentologici, mappatura degli habitat, integrati coni trend dinamici del territorio ricavati da carte storiche georiferite. L'impatto antropico durante il periodo industriale è messo in relazione a quello in epoca storica pre-industriale per comprendere gli effetti di inquinamento, erosione costiera e piene fluciali. La qualità degli amvienti di transizione è definita in base allo studio combinato di processi idrolgici, ecologici ed ecotossicologici.

Sviluppo tecnologico
Lo sviluppo tecnologico in ISMAR ha come obiettivo il miglioramento dell'efficienza e delle prestazioni degli attressi da pesca, anche in termini di riduzione delle catture accidentali di specie protette e di abbattimneto dei consumi di carburante.
ISMAR è coinvolto nello studio del comportamento di materiali metallici innovativi in ambiente marino e nello sviluppo tecnologico di nuovi pre-trattamenti e rivestimenti fianlizzati alla protezione dei materiali dalla corrosione e dal bioinsediamento con tecniche che minimizzino l'inquinamento ambientale.
ISMAR sviluppa attrezzature innovative per il campionamento del fondo marino fianlizzate sia allo studio dell'interfacia acqua-sedimento, sia al recupero di sezioni di sedimenti indisturbati per lo studio dei cambiamenti ambientali passati.