Carmine Guarino

L’attività di ricerca del prof. Carmine Guarino dal 1987 ad oggi ha affrontato diverse problematiche consequenziali allo status occupazionale e la posizione istituzionale assunta nei diversi periodi che hanno caratterizzato la sua carriera.

 GIARDINI STORICI E ORTI BOTANICI

Giardini Storici basati non solo sull’identificazione sistematica o argomentazioni tassonomiche ma anche sull’analisi di stratificazioni dendrocronologiche su base storica, iconografica, bibliografica, archivistica e dendrologica. In particolare, ha caratterizzato le epoche di introduzione di numerose specie esotiche provenienti da altri areali, catalogandole per epoche, paese di provenienza, caratterizzazione etnobotanica, distribuzione nelle aree di nuova introduzione. Nell’ambito di tali analisi sono stati studiati le capacità di adattamento e l’ecologia delle diverse specie.

 SISTEMATICA E TASSONOMIA

Nell’ambito delle ricerche sistematiche e dendrocronologiche sugli Orti Botanici e Giardini Storici sono stati affrontati diversi approfondimenti sistematici, ecologici e tassonomici. Sono state studiate specie esotiche descritte da botanici napoletani   di   complesso   significato   sistematico-tassonomico.   Oltre all’interesse tassonomico-sistematico per specie esotiche, la ricerca sistematica si   è orientata verso la valutazione di endemismi puntiformi di grande significato biogeografico, valutati in un ampio e complesso progetto di tutela della biodiversità specifica.

 FLORISTICA ED ETNOBOTANICA

L’attenzione floristica, agli inizi si concentrò, data la specializzazione in flora esotica e soprattutto in botanica orticola, sulla determinazione di inventari floristici di specie esotiche di particolare valore storico-culturale e museologico di complessi monumentali di importanza internazionale. In tale contesto sono   32 inventari analitici. Particolare rilievo rivestono la flora del Parco di Capodimonte, complesso monumentale di 132 ha, che ha permesso l’individuazione di numerose specie esotiche mai segnalate prima in territorio campano e l’inventario delle collezioni del Giardino Inglese della Reggia di Caserta, vero e proprio “orto botanico” annesso al sito reale di Caserta. Nell’ambito della flororistica   è stata data, inoltre, particolare importanza a flore tematiche di specifico significato etnobotanico e farmacologico, tra cui la flora allergenica del Parco Nazionale del Vesuvio e la flora officinale del Sannio. La tendenza verso flore tematiche nasceva dall’interesse scientifico di finalizzare la conoscenza floristica anche per scopi applicativi. Funzionalmente alle ricerche etnobotaniche nel corso degli anni sono stati effettuati studi applicativi su determinate specie che sembrano avere un potenziale uso farmaceutico e/o applicativo.

CARTOGRAFIA TERRITORIALE- BIOCARTOGRAFIA

In relazione alle esigenze espresse dagli Organi di Governo del territorio e funzionalmente alle nuove prospettive di ricerca le attività sono state direzionate verso lo studio complessivo del territorio in cui concorrono sia dati di tipo abiotico che biotico. Il tema centrale, relativo alla natura biologica del territorio e delle relazioni  fra questo e le condizioni ambientali ha consentito di mettere in evidenza i caratteri ecologici di questo territorio dove compaiono innumerevoli habitat, di cui alcuni particolarmente interessanti, che nella loro struttura e funzione definiscono e attribuiscono un peculiare assetto al paesaggio vegetale di tutto il territorio provinciale e ne stabiliscono la qualità ambientale, la diversità biologica, gli scenari percettivo- paesaggistici singolari, la metastabilità del sistema, l’assetto ecologico e produttivo e la funzione protettiva. Queste finalità sono espletate utilizzando i Sistemi Informativi Geografici (G.I.S). Sfruttando le  caratteristiche fondamentali del G.I.S.  (disposizione dei dati georeferenziati e identificazione con coordinate secondo un determinato sistema di riferimento) sono stati acquisiti, immagazzinati, trasformati e visualizzati dati georeferiti con lo scopo di soddisfare un ampio ventaglio di esigenze applicative. L’insieme dei dati manipolati rappresentano un modello del mondo reale che è stato utilizzato per studiare i fenomeni ambientali, per pianificare interventi e per ottimizzare i processi decisionali.  Questi sistemi veloci e potenti, attualmente in questo laboratorio sono utilizzati per analisi diacroniche a scala multitemporale, sovrapponendo cartografie territoriali di epoche diverse.

GENOMICA-TRASCRITTOMICA-PROTEOMICA

La ricerca in tale contesto è stata incentrata sulle attuali tendenze dello studio sulla biodiversità con particolare riguardo agli agroecosistemi sanniti, a specie critiche e rare e particolari gruppi critici dal punto di vista sistematico avvalendosi di sofisticata e innovativa strumentazione per le analisi molecolari e proteomiche. Infatti, trattasi di un laboratorio di biologia molecolare e proteomica utilizzato per lo studio e la valorizzazione delle risorse genetiche locali. La continua ricerca di ecotipi locali e la relativa caratterizzazione molecolare hanno prodotto il recupero e la valorizzazione di risorse genetiche autoctone di indubbio valore.  Il contributo proteomico alle attività di laboratorio si incentra sullo studio dell’espressione genica di alcuni adattamenti specifici e considerazioni nei processi di stress abiotici e biotici. L’identificazione proteomica, inoltre, è stata applicata anche per lo studio dei proteoma allergici al fine di poter identificare degli anticorpi monoclonali specifici per ogni singolo allergene di un determinato prodotto alimentare. Inoltre attualmente sono in corso analisi trascrittomica e proteomica comparata per la valutazione di stress abiotici e il funzionamento di combinazioni biotecnologiche.

 TECNOLOGIE INNOVATIVE IN CAMPO APPLICATIVO

Il settore delle biotecnologie applicate all’ambiente è in continuo sviluppo. Negli ultimi anni sono sempre più numerosi i casi di contaminazione di suolo o falde acquifere causati dal rilascio di sostanze inquinanti. La bioremediation è una tecnica che utilizza sistemi biologici con l’obiettivo di ridurre l’inquinamento dell’aria, delle acque o del suolo. In particolare si utilizzano piante e microrganismi per eliminare sostanze tossiche che vengono degradate e convertite in sostanze innocue. La bioremediation va quindi a sfruttare le differenti vie metaboliche di degradazione principalmente a livello di rizosfera. Lo sviluppo delle biotecnologie legate alla bioremediation si basa innanzitutto sulla conoscenza delle vie metaboliche evolute dai microrganismi per degradare i composti introdotti nell’ambiente attraverso le attività umane ed industriali. Microrganismi diversi possono essere opportunamente impiegati in serie per ridurre la complessità o la tossicità del contaminante. Nel nostro laboratorio si stanno mettendo a punto tecniche di combinazioni diverse tra piante e vari microrganismi al fine di sviluppare le migliori performace degradative. Con queste tecnologie    sviluppate prima in laboratorio e poi in campo si sta costituendo la prima “bio - fabbrica” operativa a livello industriale in Italia. La bio - fabbrica consiste nella scelta, durante il periodo stimato in relazione all’inquinante da rimuovere, della migliore consociazione arboreo-erbacee con il miglior indotti rizosferico (consorzio funghi- batteri) da selezionare durante il periodo di attività della bio - fabbrica stessa.

LANDESCAPE AND GREEN INFRASTRUCTURE (GI)

Si sostiene che le GI sono distinguibili a diverse scale, e attraverso   aree urbane, peri-urbane e paesaggi rurali. Inoltre, GI è considerato come un sostegno di processi ecologici e contribuire nel contempo a migliorare la salute umana e il benessere. Inoltre, soprattutto nelle regioni urbane, GI viene posta allo stesso livello di altre infrastrutture urbane essenziale. Riconoscendo questi sviluppi è stato messo a punto un quadro concettuale aggiornato per lo sviluppo, la gestione, e l'analisi delle reti di GI puntando sia a livello territoriale che al ruolo di primo piano per le considerazioni temporali. Quest'ultima è stata finora solo debolmente presentata in Italia sviluppando un modello concettuale presente a tratti nel discorso della “Green Infrastructure” mentre è invece presente in quasi tutta Europa. Nel nostro laboratorio sono state sviluppate linee progettuali per una migliore sostenibilità delle grandi infrastrutture lineari (Strade, autostrade, ferrovie). La progettualità sviluppata si basa sull’utilizzo di informazioni ecologiche e potenziale adattamento delle specie vegetali ai diversi ambienti disturbati.