VALUTAZIONE DELLO STATO ECOLOGICO E DISTRIBUZIONE DI CYSTOSEIRA SPP.: IN RISPOSTA A PRESSIONI ANTROPOGENICHE E GRAZING NEL MEDITERRANEO.

Marine forests formed by species belonging to the genus Cystoseira s.l. represent one of the most productive and biodiverse habitats in the Mediterranean Sea, playing a key role as ecosystem engineers and bioindicators of the ecological status of coastal waters. However, in recent decades, these habitats have undergone a marked decline due to a combination of anthropogenic and natural pressures. This thesis provides a preliminary characterization of Cystoseira s.l. populations at 37 sites across five different areas: continental France, Corsica, Italy, the Sporades Islands (GR), and the Cyclades Islands (GR). Using an integrated approach at spatial and bathymetric scales, the presence of Cystoseira s.l. at three depth levels (surface, infralittoral, and circalittoral), its abundance at two depth levels (surface and infralittoral), and the structure of the benthic community in the infralittoral level were analyzed. Using the same approach, where possible, the main pressures were assessed: the presence of grazing and human impact. Grazing was assessed by quantifying the abundance of herbivorous fish (surface and infralittoral), sea urchins (infralittoral), and the percentage of Cystoseira s.l. branches showing signs of herbivory. The anthropogenic impact along the coast was assessed by applying the Land-Uses Simplified Index (LUSI). The results highlighted marked spatial heterogeneity in the distribution of Cystoseira s.l. species, with greater richness and structural complexity in the western Mediterranean compared to the eastern basin. The abundance of Cystoseira s.l. at the surface shows a clear longitudinal gradient, while the infralittoral level is characterized by generally low values, with localized exceptions in highly protected areas. Although the results of the analyses based on abundance data, grazing data (presence of bites, density and biomass of herbivorous fish), and human impact (LUSI index) are statistically significant, they must be interpreted with caution, as the low explanatory value of the models indicates that a significant portion of the observed variability is attributable to other factors. These results were then discussed by comparing the descriptive analyses of the different Cystoseira s.l. communities with those of herbivorous fish. This study highlights the complexity of the processes regulating the dynamics of Cystoseira s.l. forests and reinforces the need for integrated and multi-metric approaches for a reliable assessment of the health of Mediterranean coastal ecosystems.

Le foreste marine formate dalle specie appartenenti al genere Cystoseira s.l. rappresentano uno degli habitat più produttivi e ricchi di biodiversità del Mar Mediterraneo, svolgendo un ruolo chiave come “ecosystem engineers” e bioindicatori dello stato ecologico delle acque costiere. Tuttavia, negli ultimi decenni tali habitat stanno subendo un marcato declino, a causa della combinazione di pressioni antropiche e naturali. Questa tesi fornisce una caratterizzazione preliminare delle popolazioni di Cystoseira s.l. in 37 siti appartenenti a 5 differenti aree: Francia continentale, Corsica, Italia, Isole Sporadi (GR) e Isole Cicladi (GR). Attraverso un approccio integrato su scala spaziale e batimetrica, sono state analizzate la presenza di Cystoseira s.l. a tre livelli di profondità (superficie, infralitorale e circalitorale), l’abbondanza a due livelli di profondità (superfice e infralitorale) e la struttura della comunità bentonica nel livello infralitorale. Con lo stesso approccio, dove possibile, sono state valutate le principali pressioni: la presenza di grazing e l’impatto antropico. La presenza di grazing è stata valutata quantificando le abbondanze di pesci erbivori (superficie e infralitorale), di ricci (infralitorale) e la percentuale di ramificazioni di Cystoseira s.l., con segni di erbivoria. L’impatto antropico costiero invece è stato valutato applicando l’indice Land-Uses Simplified Index (LUSI). I risultati hanno evidenziato una marcata eterogeneità spaziale nella distribuzione delle specie di Cystoseira s.l., con una maggiore ricchezza e complessità strutturale nel Mediterraneo occidentale rispetto al bacino orientale. L’abbondanza di Cystoseira s.l. in superficie mostra un chiaro gradiente longitudinale, mentre il livello infralitorale risulta caratterizzato da valori generalmente bassi, con eccezioni localizzate in aree altamente protette. Sebbene i risultati delle analisi basati sui dati di abbondanza, i dati di grazing (Presenza di morsi, Densità e Biomassa dei pesci erbivori) ed impatto antropico (LUSI index) siano statisticamente significativi, essi devono essere interpretati con cautela, in quanto, il basso potere esplicativo dei modelli indica che una parte rilevante della variabilità osservata è attribuibile ad altri fattori. Tali risultati sono stati poi discussi anche attraverso il confronto delle analisi descrittive delle diverse comunità di Cystoseira s.l. con le comunità di pesci erbivori. Questo studio sottolinea la complessità dei processi che regolano la dinamica delle foreste di Cystoseira s.l. e rafforza la necessità di approcci integrati e multi-metrici per una valutazione affidabile dello stato di salute degli ecosistemi costieri mediterranei.