Dottorato in BIOLOGIA AMBIENTALE ED EVOLUZIONISTICA

email: marcello.vitale@uniroma1.it
telefono: +390649912901
edificio: CU022
stanza: 9

Gli interessi di ricerca primari sono inerenti agli effetti combinati dell'ozono troposferico e dei fattori di stress ambientale sulle piante (semi-naturali e coltivate) e sugli ecosistemi forestali del Mediterraneo. Ho studiato i processi fisiologici delle piante, l'espressione dei sintomi del danno visibile all'ozono e ho usato questi dati per valutare il rischio dell'ozono troposferico sulla vegetazione forestale mediante la modellazione del flusso di ozono. Seguendo i primi approcci alla modellizzazione, il mio interesse particolare consiste nel trovare nuovi approcci metodologici non lineari basati su basi matematico-statistiche per la valutazione delle "regole" funzionali di alcuni processi fisiologici come ad es. il comportamento della conduttanza stomatica per il controllo delle relazioni pianta - atmosfera. Sono stati fatti sforzi per applicare diverse tecniche non lineari, come l'analisi del path, l'analisi delle reti neurali, i modelli di regressione non lineare, a diverse variabili fisiologiche delle piante che rispondono alla variazione di quelle climatiche e degli inquinanti atmosferici.
Diversi modelli deterministici sono stati sviluppati per rispondere a diverse necessità come: la valutazione della produttività primaria netta di una foresta mediterranea mediante la simulazione di processi fisiologici che rispondono ad un aumento della temperatura dell'aria; modelli idrogeologici che tengono conto delle proprietà del suolo e delle variabili ambientali al fine di valutare la disponibilità di acqua a livello di falda o livello superficiale (livello della radice) per determinare la produzione potenziale di piante in ambienti limitanti (savana, terre semi-aride e aride) , anche considerando la pressione al pascolo nel tempo.
Diversi fattori di scala sono stati usati nelle pratiche di modellizzazione per aumentare o ridimensionare diverse variabili funzionali utilizzando la teoria allometrica di West, Brown e Enquist, indice di area fogliare (LAI) calcolato in funzione della produttività primaria, alcuni prodotti telerilevati come NDVI o EVI, il prodotto per la fenologia proveniente dai dati satellitari MODIS e loro implementazione nei modelli deterministici come funzioni temporali. L'acquisizione di software di modellazione (programmi di base, visivi e orientati agli oggetti come Stella 9 e Simile), in seguito all'implementazione di un modello deterministico basato sull'approccio big-leaf e successivamente di un modello "process-based", per il calcolo della produzione primaria netta, della traspirazione della chioma e della conduttanza stomatica all'acqua vapore, e l'applcazione del modulo per l'Analisi spaziale del software ArcGIS, ha permesso la rappresentazione spaziale di queste variabili fisiologiche. Questo approccio ha aperto potenziali applicazioni quando modelli deterministici (tendenze temporali ma non rappresentazioni spaziali) sono stati inseriti all'interno di automi cellulari (Cellular Automata) e in modo molto più utile, all'interno di un sistema geografico di automi cellulari (Geographical Automata System - GAS).