Academic literature on the topic 'Gulf of Trieste'

In this paper, ‘eutrophication' is defined as ‘undesirable degradation of the aquatic environment (caused by an excessive algal biomass) resulting in a deterioration of water quality which interferes with most of the beneficial uses of water; it is causing, in many cases, significant economic losses' (OECD, 1982). In other words, eutrophication is seen as a form of pollution. To achieve an evaluation of the relevance of this problem in the Gulf of Trieste, the main results of extensive chemical and biological monitoring carried out both by the Yugoslav and Italian sides in the last decade are briefly reviewed. The large amount of data on dissolved oxygen, transparency, chlorophyll, and on the obnoxious occurrence of coloured waters, indicate that the great majority of the Gulf waters are not affected by eutrophication (according the above definition); rather, the major part of the eastern (Yugoslav) waters appears to be essentially oligotrophic. Strong eutrophication, however, sometimes affects the inner part of semi-enclosed bays where large quantities of organic matter and nutrients are discharged. Such areas, such as the inner part of the Bay of Muggia, are severely polluted in many respects. A better form of treatment and disposal of sewage from Trieste (which is severely polluting the Bay of Muggia) would be advisable, and would also achieve amelioration of the trophic levels in areas laying outside the bay. The examination of numerous data concerning nutrient concentrations leads to some conclusions of significance, essentially consistent with the conclusions given above. The ƩNinorg./PO43− atomic ratio often exceeds 20. More difficult, and somewhat debatable, appears to be the assessment of the more subtle impacts of nutrients on the marine environment, given the uncertainties about the ‘natural' and/or ‘optimal' conditions to be assumed, the large variations of the ‘natural' conditions themselves, and the reaction of the environment to superimposed natural and anthropogenic impacts. This paper can be viewed as a preliminary to a more extensive review concerning, in addition, the more subtle effects induced by ‘non optimal' trophic conditions.

Abstract. We use various geophysical datasets (multibeam and singlebeam echosounder data, sub-bottom profiling Chirp and sonar data and very high-resolution boomer seismic data) along with published sedimentological data and depth data from nautical charts in order to create models of the depth of the seafloor and the base of Holocene marine sediment in the Gulf of Trieste. The two models are later used in order to calculate the thickness of marine Holocene sediment which has been depositing on the Late Pleistocene alluvial plain since the Holocene transgression in the Italian and Slovenian parts of the gulf. Thicker Holocene marine sedimentary sequences averaging at around 5 m are characteristic for the southeastern part of the gulf. In other parts of the gulf the Holocene marine sedimentary cover is very thin or even absent, except in close proximity to the shoreline and fluvial sediment sources, in the area of the Trezza Grande paleodelta and above topographic depressions of the Late Pleistocene base. The presented datasets available from the OGS SNAP data repository (http://doi.org/cpz2) represent a valuable reference for a wide variety of research disciplines dealing with the dynamic Earth system in the Gulf of Trieste and could be used as a valuable tool for designing sampling and geophysical campaigns in the studied area.

The main sources of potential ‘organic' pollutants (essentially pathogens, nutrients, floatables, suspended solids and detergents) discharged to the Gulf of Trieste by sewers and rivers are briefly reviewed; about 470,000 people live in the coastal area, and nearly 400,000 of them discharge sewage effluents to the Gulf. This brief review is followed by an evaluation of the impact of such discharges on the quality of marine waters, with reference to the impairment of uses such as bathing and shellfish cultivation. The sanitary and aesthetic aspects of faecal pollution which typically affect coastal waters are examined together with the water quality standards pertaining to bathing waters and shellfish cultivation areas; the extent of pollution of the coastal waters is determined. Experience gained at some wastewater treatment and disposal works is cited. On the whole, the Gulf of Trieste appears to be in a satisfactory condition: more than 85% of the shoreline (totalling 42 km in Yugoslavia and 93 km in Italy) is unpolluted, according to the pertaining standards. Ameliorations are, however, urgently needed in many respects. Recommendations regarding adequate forms of sewage treatment and disposal are made.

Since August 2015, an increasing number of Blue Crabs, Callinectes sapidus Rathbun, 1896, have been reported in the Marano and Grado Lagoon, Gulf of Trieste, in the northern Adriatic Sea. This species is not a new introduction and in fact the first record of C. sapidus in Italy and the entire Adriatic Sea dates back to 1949 in the Grado Lagoon. Interestingly, no other records of C. sapidus have been reported since the first record. Here, we note the re-appearance of C. sapidus in the Gulf of Trieste.

On 3rd June 2018 three juvenile specimens of Polyprion americanus were captured in the Gulf of Trieste. The wreckfish is a long-lived deep water demersal species characterized by an extended pelagic juvenile phase. The juvenile forms are recurrently recorded in the northern Adriatic and due to data deficiency for this species, original morphometric data are shown. The occurrence of P. americanus in the Gulf of Trieste is not a typical case of thermophilic species moving northward due to Mediterranean tropicalization, rather its recurrent appearance could be investigated for specific hydrological conditions coupled to its peculiar life span.

Abstract. On 7 April 2021, an exceptional bloom of the scyphomedusa Rhizostoma pulmo was observed in the Gulf of Trieste (Italy). Blooms of this species in the northern Adriatic Sea have been reported since the late 1800s: the density of jellyfish observed in 2021 reached more than 10 specimens per square metre. We analyse the bloom from a multi-platform approach using observations and model data at different timescales. We attempt to explain the intensity of the bloom as a consequence of thermohaline and hydrodynamical conditions in the gulf. Meteo-oceanographic conditions that may have contributed to the exceptional aggregation of jellyfish observed along the northernmost coast of the Adriatic Sea are discussed in detail. Specifically, our results indicate that this bloom was enabled by (1) the presence of a high number of jellyfish in the gulf, probably linked to the anomalously warm sea conditions in spring 2020 and winter 2021, which may have favoured a longer reproductive period and enhanced survival of adult R. pulmo, respectively; and (2) strong wind events, such as the bora wind for the Gulf of Trieste, which enhanced upwelling and mixing processes in the gulf, bringing the jellyfish from the deeper waters to the surface and clustering them along the coast.

2002/2003
La tesi è parte integrante di un progetto di ricerca indirizzato allo studio delle caratteristiche del mescolamento turbolento nel Golfo di Trieste in condizioni critiche, ovvero quando le forzanti agenti sulla colonna d'acqua sono costituite da: corrente di marea, effetto della rotazione terrestre e presenza di una stratificazione stabile verticale dovuta a flussi di calore forniti alla superficie libera. Tali condizioni critiche si possono verificare sia in inverno, quando il flusso è forzato solamente dalla corrente di marea e dalla rotazione, sia durante l'estate, quando il contributo della stratificazione risulta essere determinante. Il caso invernale rappresenta l'oggetto della tesi. Poiché il numero di Reynolds oceanografico associato al problema è troppo elevato per poter essere affrontato dalle tecniche numeriche oggi disponibili, l'esperimento viene scalato ad un valore Re = 1.6 x 106 , un ordine di grandezza inferiore rispetto a quello reale. Il sistema viene tuttavia mantenuto in regime turbolento e vengono preservati i parametri fisici caratterizzanti il caso reale (il numero di Keulegan-Carpenter ed il numero di Rossby). Le equazioni filtrate che descrivono il flusso turbolento oscillante-rotante sono risolte mediante resolved large-eddy simulation (LES), parametrizzando le scale di sottogriglia con un modello di tipo dinamico misto. A causa degli elevati sforzi computazionali richiesti per tale studio, il codice adottato è stato totalmente riscritto mediante un paradigma di programmazione parallela. Il primo capitolo della tesi presenta un'introduzione generale che descrive il Golfo di Trieste e le forzanti agenti, il secondo capitolo è dedicato all'inquadramento del problema ed al modello matematico adottato, il terzo capitolo descrive l'implementazione in ambiente parallelo ed i test di validazione. Di seguito vengono discussi i risultati: nel quarto capitolo viene analizzato il flusso puramente oscillante, mentre nel quinto sono descritti gli effetti dovuti alla rotazione del sistema di riferimento. Il sesto capitolo presenta le conclusioni principali. Occorre sottolineare che la simulazione dello strato limite turbolento di Stokes qui descritta rappresenta il primo studio numerico che analizza in dettaglio il campo turbolento di un flusso puramente oscillante ad un numero di Reynolds per il quale la maggiorparte del ciclo di oscillazione è caratterizzata dalla presenza di turbolenza pienamente sviluppata. I risultati sono in buon accordo con le misure sperimentali ed ampliano quanto trovato a tal proposito negli studi presenti in letteratura. Il flusso oscillante-rotante turbolento, secondo caso studiato, per quanto ne sappiamo non è stato finora affrontato da un punto di vista numerico. La rotazione del sistema di riferimento induce un duplice effetto destabilizzante/stabilizzante sul flusso, dipendente dalla direzione della corrente forzante. Tale effetto è stato descritto sia da studi teorici che da lavori precedenti riguardanti lo strato di Ekman stazionario non stratificato. Inoltre, dall'analisi dei nostri risultati si evince come la turbolenza si sviluppi con un carattere fortemente anisotropico. I risultati della presente dissertazione mostrano che: i processi di mescolamento nel Golfo di Trieste in condizioni critiche durante la stagione invernale appaiono caratterizzati da un'intensa attività turbolenta durante le fasi centrali di entrambi i semiperiodi di oscillazione della componente di marea M2, ed interessano più della metà della colonna d'acqua. I livelli di turbolenza tipici del secondo semiperiodo (corrente mareale che fluisce da NE a SW) risultano essere considerevolmente più marcati rispetto al primo, e si osserva attività turbolenta fin quasi alla superficie libera. Il ruolo giocato dalla rotazione risulta essere di fondamentale importanza nell'incremento del mescolamento orizzontale e verticale lungo l'intero ciclo di oscillazione. A differenza del caso puramente oscillante, le tre componenti fluttuanti sono mutualmente correlate fra di loro, e le intensità turbolente contribuiscono ad intensificare il mescolamento anche vicino alla superficie libera. Dal punto di vista metodologico, il presente lavoro ha dimostrato come una resolved LES può fornire risultati accurati anche nello studio di strati limite non stazionari. Inoltre, grazie alla capacità del modello dinamico-misto scelto di adeguarsi alle caratteristiche locali ed istantanee del campo di flusso, esso si è dimostrato essere uno strumento adatto alla simulazione di strati limite di Stokes sia in sistemi di riferimento fissi che rotanti.
The present dissertation is part of a research project aimed at investigate the characteristics of the turbulent mixing in the Gulf of Trieste under critical conditions, namely when the forcings acting on the water column are: the tidal current, the effect of the Earth rotation and the presence of a vertical stable stratification due to heat fluxes supplied at the free surface. Critical conditions can occur both in winter, when only tidal current and rotation influence the flow, and in summer, when also the effect of stratification plays a very important role. The former case is the object of the thesis. Since the Reynolds number of the oceanographic system is too high to be studied by means of the present numerical techniques, the numerical experiment is carried aut at Re = 1.6 x 106 , one arder of magnitude smaller than the effective one, still considering the flow in a turbulent regime and keeping constant the physical parameters characterizing the actual flow, i.e. the Keulegan-Carpenter and the Rossby numbers. The filtered governing equations describing the oscillating, rotating turbulent flow are solved by means of resolved large-eddy simulation (LES), modeling the subgrid-scale stresses through a dynamic-mixed model. Due to the burdensome computational efforts required far such study, the code adopted is implemented in a parallel framework. The work is organized as follows: the first chapter presents a general introduction describing the Gulf of Trieste and the forcings, chapter 2 is devoted to the formulation of the problem and the mathematical model adopted, chapter 3 describes the parallel implementation together with validation tests. The results are presented in two different chapters: the purely oscillating flow is given in chapter 4, whereas the rotating-oscillating one is discussed in chapter 5. Finally, conclusions are given in chapter 6. It has to be remarked that the present simulation of the Stokes boundary layer represents the first numerical study that investigates the details of the turbulent field in a purely oscillating flow at a Reynolds number such that most of the cycle of oscillation is characterized by the presence of fully developed turbulence. Our results are in good agreement with the experimental observations and corroborate the findings of the relevant experimental studies. Moreover, to the best of our knowledge, the turbulent rotating-oscillating flow has been never investigated. The rotation of the reference frame induces a destabilizing effect on the flow, depending on the forcing current direction, which agrees with theory an d precedent studi es regarding the turbulent neutral steady Ekman layer. Furthermore, a highly anisotropie character of turbulence can be drawn from our simulations. The results of the present dissertation show that: mixing processes in the Gulf of Trieste under critical conditions during the winter season are characterized by an intense turbulent activity during the central phases of both the half-periods of oscillation of the M2 tide, along more than half the water column. Levels of turbulence peculiar of the second half-period (tidal current flowing from NEto SW) appear remarkably stronger than those of the first, and the vertical extension where turbulent activity can be observed results increased. The role played by rotation is of fundamental importance in the enhancement of horizontal and vertical mixing throughout the whole tidal cycle of oscillation. Unlike the purely oscillating case, the three fluctuating components are mutually correlated, and turbulent intensities contribute to intensify mixing also near the surface. From the numerical point of view, the present dissertation has also shown t ha t a resolved LES gives accurate results in the case of unsteady boundary layers. Moreover, the dynamic-mixed model adopted appears to be a robust tool for simulating both the Stokes boundary layer, since it is able to adjust to the local and instantaneous characteristics of the flow field, and its rotating counterpart.
XVI Ciclo
1972
Versione digitalizzata della tesi di dottorato cartacea.

2007/2008
Il Golfo di Trieste, localizzato nella parte più settentrionale ed orientale del bacino Adriatico, rappresenta un’area peculiare per le sue caratteristiche geomorfologiche, oceanografiche e biologiche. In quest’area, in particolare, insistono diverse attività economiche che vanno dalla maricoltura al turismo e pertanto i problemi legati alla qualità ambientale sono oltremodo diversificati: da un lato è importante che la trofia del sistema supporti lo sviluppo e la crescita dei molluschi allevati e dall’altro la fruizione delle acque per la balneazione richiede requisiti di qualità precisi e stabiliti dalle normative europee. Alla base di qualsiasi approccio gestionale all’ambiente marino costiero è comunque necessario conoscere la dinamica dei composti che stanno alla base della rete alimentare e che rappresentano anche importanti segnali di apporti antropici al sistema. I nutrienti, siano essi nella forma inorganica o in quella organica, regolano le dinamiche trofiche dell’ecosistema costiero e sono oltremodo concentrati in prossimità di scarichi urbani o nelle acque a bassa salinità frutto del mescolamento tra fiume e mare. Nonostante i numerosi e approfonditi studi sull’ecosistema del Golfo di Trieste, la dinamica dei nutrienti è stata poco approfondita, soprattutto in relazione alla frazione organica. La ricerca svolta nell’ambito di questo dottorato ha avuto come obiettivi principali: La valutazione delle dinamiche spaziali e temporali della concentrazione dei macronutrienti, nella forma inorganica ed organica, nelle acque del Golfo di Trieste La verifica del ruolo degli apporti fluviali e antropici sulla loro disponibilità La comprensione dell'importanza delle attività microbiche di rimineralizzazione sulla disponibilità degli stessi. Il protocollo sperimentale ha previsto l'analisi di campioni d'acqua prelevati mensilmente in 9 stazioni del Golfo, nel periodo 2004-2008. Nella stazione storica C1 il campionamento è stato intensificato per meglio valutare le dinamiche temporali esplorando la variabilità giornaliera e quella a scala oraria. Poiché il Golfo è soggetto a notevoli apporti fluviali, è stato valutato il ruolo dell’Isonzo, il fiume più importante, e, a partire dal 2006, è stato considerato anche il Timavo. Per evidenziare il ruolo degli scarichi antropici sono stati considerati i dati provenienti dal Monitoraggio delle acque costiere predisposto dalla Regione FVG (2002-2005). L’imponente lavoro analitico ha permesso di confermare la scarsa disponibilità di fosforo nelle acque del Golfo anche in periodi di limitata utilizzazione biologica. L’apporto dei fiumi arricchisce le acque delle forme particellate ma non incide sulla frazione disciolta mentre gli scarichi urbani non influenzano significativamente la disponibilità. Importante risulta, invece, il ruolo della degradazione enzimatica della sostanza organica. Sia il fitoplancton che il batterioplancton producono, infatti, notevoli quantità di fosfatasi alcalina, enzima in grado di recuperare fosforo da molecole organiche. Attraverso la produzione di enzimi, i microrganismi riescono a sopperire alla scarsa disponibilità di molecole inorganiche, più facilmente utilizzabili ma estremamente meno abbondanti. Questi risultati sono oltremodo importanti per l’organizzazione dei futuri piani di monitoraggio degli ambienti marini costieri caratterizzati da forti input di acqua dolce sia di origine antropica che fluviale. La trofia del sistema, infatti, non è sostenuta soltanto dai Sali inorganici disciolti di azoto, fosforo e silicio ma è fortemente dipendente dal pool di organico sia disciolto che particellato. L’attività degradativi dei microrganismi su queste matrici consente loro di ottenere le sotanze essenziali per la crescita e la duplicazione.
XIX Ciclo
1966

2013/2014
Since the beginning of Industrial Revolution a massive amount of atmospheric carbon dioxide, produced by human activity, has been absorbed by the World’s Oceans. This process has led to an acidification of marine waters on a global scale and is one of the most serious threats facing marine ecosystems in this century. The negative impacts of ocean acidification could be much more relevant in coastal ecosystems, where marine life is concentrated and biogeochemical processes are more active. However, future projections of pH reduction in these areas are difficult to estimate because result from multiple physical and biological drivers, including watershed weathering, river-born nutrient inputs, and changes in ecosystem structure and metabolism. In order to assess the sensibility of the Gulf of Trieste to the ocean acidification, high quality determination of the marine carbonate system (pHT, total alkalinity, dissolved inorganic carbon-DIC, buffer capacity) and other related biogeochemical parameters were carried out along a transect from the Isonzo River mouth to the centre of the gulf and at the coastal Long Term Ecological Research station C1. At the same time the biological influence of organic matter production and decomposition on the marine CO2 system was estimated using 14C primary production and heterotrophic prokaryote production (by 3H-leucine incorporation). The two years long measurements revealed a complex dynamic of the marine carbonate system, due to the combined effects of local freshwater inputs, biological processes, and air-sea CO2 exchange. However, it was possible to estimate the influence of the different drivers on a seasonal time scale. In winter the very low seawater temperature (minima = 2.88 °C) and strong Bora events determined a marked dissolution of atmospheric CO2 and elevated DIC concentration. During warm seasons the DIC concentration gradually decreased in the surface layer, due to biological drawdown (primary production) and thermodynamic equilibria (CO2 degassing), whereas under the pycnocline the respiration and remineralisation of organic matter prevailed, causing a temporary acidification of bottom waters. The winter seawater invasion of atmospheric CO2 was balanced by high riverine AT input (maxima ∼ 2933 µmol kg-1), derived mainly from chemical weathering of carbonate rocks of the surrounding karstic area, which increased the buffer capacity of this system and probably could mitigate the effect of ocean acidification. The marine carbonate system was also analysed in the Middle and Southern Adriatic Sea, in order to estimate the concentration of anthropogenic carbon dioxide currently present in this area. The results suggested that the entire water column was contaminated by a large amount of anthropogenic CO2 and very high concentration was detected near the bottom, in correspondence of the North Adriatic Dense Waters. This finding supported the hypothesis that during dense water formation events the very low seawater temperature can favour the physical dissolution of atmospheric carbon dioxide, and also revealed the active role of the North Adriatic Sea in sequestering and storing anthropogenic CO2 into the deep layers of Mediterranean Sea.
Dall’inizio della Rivoluzione Industriale ad oggi, una grande quantità di anidride carbonica antropogenica presente in atmosfera è stata assorbita dagli Oceani di tutto il mondo. Questo processo ha portato all’acidificazione del mare su scala globale e rappresenta una delle più gravi minacce per gli ecosistemi marini in questo secolo. L’impatto negativo di tale fenomeno, noto come ocean acidification, potrebbe essere maggiore soprattutto negli ecosistemi costieri, poiché è qui che si concentrano gli organismi marini ed è qui che i cicli biogeochimici risultano più attivi. Tuttavia è difficile stimare il futuro abbassamento del pH in queste aree a causa della loro complessità e della moltitudine dei processi fisici, chimici e biologici coinvolti (cambiamenti dello stato trofico e del metabolismo dell’ecosistema, input fluviale di nutrienti, materia organica e prodotti di dissoluzione delle rocce, ecc.). Allo scopo di valutare la vulnerabilità del Golfo di Trieste rispetto al processo di ocean acidification, per due anni sono state eseguite misure di elevata precisione del sistema carbonatico marino (pHT, alcalinità totale, carbonio inorganico disciolto-DIC, capacità tamponante) e di altri parametri biogeochimici correlati lungo un transetto che congiunge la foce del fiume Isonzo al centro del Golfo e nella stazione C1 sito LTER (Long Time Ecological Research C1). Inoltre, per valutare in maniera più approfondita l’influenza dei processi biologici sulla variabilità del sistema carbonatico, è stata stimata la produzione primaria, attraverso il metodo dell’incorporazione di 14C, e la produzione procariotica eterotrofa, attraverso l’incorporazione di 3H-leucina. I risultati hanno evidenziato una complessa dinamica del sistema carbonatico dovuta all’effetto e all’interazione degli apporti fluviali, dei processi biologici e dello scambio di CO2 tra atmosfera e mare. Su scala stagionale, tuttavia, è stata stimata l’influenza e il contributo dei diversi processi. In inverno, la bassa temperatura dell’acqua, che in un caso estremo ha raggiunto i 2.88 °C, e i forti venti di Bora hanno favorito la dissoluzione della CO2 atmosferica, determinando un incremento della concentrazione di DIC. Durante la primavera e l’estate i livelli di DIC sono diminuiti gradualmente negli strati superficiali, grazie all’effetto combinato della produzione primaria e alla perdita di CO2 verso l’atmosfera per degassamento. Nel periodo tardo estivo-autunnale, invece, al di sotto del picnoclino i processi di respirazione e remineralizzazione della materia organica sono risultati predominanti determinando, a causa dell’elevata concentrazione di CO2 prodotta, una temporanea acidificazione delle acque di fondo. Il forte assorbimento di CO2 atmosferica stimato durante l’inverno era, però, controbilanciato dall’apporto fluviale di alcalinità totale, derivante dal processo di dissoluzione delle rocce calcaree presenti nell’area carsica. Tale fenomeno ha determinato un aumento della capacità tamponante del sistema, mitigando probabilmente il processo di ocean acidification in quest’area. Parallelamente alle analisi nel Golfo di Trieste, il sistema carbonatico marino è stato analizzato anche nel Medio e Sud Adriatico, con lo scopo di stimare la concentrazione di anidride carbonica antropogenica attualmente presente in questi sottobacini. I risultati hanno dimostrato come tutta la colonna d’acqua avesse assorbito una grande quantità di CO2 antropica. In particolare elevate concentrazioni sono state individuate sul fondo, in corrispondenza delle acque dense di origine nord adriatica. Tali risultati hanno confermato l’ipotesi secondo la quale in inverno, durante il processo di formazione di acque dense nel Nord Adriatico, le basse temperature raggiunte dalle acque possono favorire la dissoluzione fisica della CO2 atmosferica. Hanno dimostrato, inoltre, l’importante ruolo svolto da tutto il bacino nord adriatico nel sequestrare e trasportare la CO2 antropica nelle profondità del mare, estendendo il processo di ocean acidification anche ad aree meno contaminate.
XXVII Ciclo
1982

Along shipping lanes the density of the ships is very high resulting, in a non-negligible probability of pollutant release in the sea. So, it is extremely important to react promptly to an oil spill emergency, to avoid that the pollutant spreads. This work describes services that are ready to use in case of oil spill. Services integrate weather and marine forecasts into a numerical model simulating the dispersion of the oil slick. Details are presented, together with applications during simulated ship collisions or accidental released along the routes. The focus is on the Adriatic area.