Lo scopo del lavoro e' stato quello di individuare nuove metodologie da applicare nel monitoraggio dei corsi d'acqua superficiali, basate sull'approccio multisciplinare proposto dalla Direttiva Europea 2000/60 (WFD). La WFD suggerisce infatti di ampliare la ricerca a nuovi indicatori biologici che possano rappresentare la componente biotica in tutta la sua complessita' e quindi ad ogni suo livello trofico, con l'obiettivo di individuare un indicatore per il phytoplankton, per i macroinvertebrati, per i pesci e per la vegetazione, ma anche per la sfera abiotica, quindi per le caratteristiche chimicofisiche e geologiche del corso d'acqua. Nel nostro lavoro ci si e' prefissati di introdurre lo studio di tutti questi elementi, cosi' da individuare un approccio metodologico rivelatosi poi nel corso del triennio del tutto innovativo, in quanto ancora oggi il D. Lgs. 152/06, di recentissima emanazione, sta cercando una corretta implementazione della Direttiva 2000/60/CE. Tra tutti gli indicatori biologici previsti dalla WFD, tra i quali possiamo annoverare i pesci, i macroinvertebrati, le macrophyte e le alghe, sono stati scelti, per il nostro progetto, i macroinvertebrati per l'analisi della comunita' animale tramite I.B.E, e le diatomee per la comunita' phytoplanktonica tramite EPI-D (...). La WFD richiede pero' anche l'analisi delle componenti abiotiche di un corso d'acqua e della sua struttura ecosistemica. Pertanto sono stati determinati innumerevoli parametri chimici e chimico-fisici, come pH, Temperatura, Conducibilita', Durezza, Fosfati, Pesticidi, Metalli pesanti….. ponendo pero' particolare attenzione ai Macrodescrittori, cioe' a quei parametri indicati dal D. Lgs 152/99 ai fini della classificazione. La valutazione invece della Funzionalita' dell'Ecosistema Fluviale in tutta la sua complessita' e' stata condotta applicando l'Indice di Funzionalita' Fluviale (IFF) che prevede proprio l'analisi delle molteplici componenti dell'ecosistema fluviale. Per riuscire quindi a stabilire la validita' degli indicatori scelti e formulare una proposta poi a livello nazionale, concordemente alla WFD, il lavoro e' stato suddiviso in tre fasi. Nella prima fase tutti i fiumi sono stati monitorati sistematicamente applicando tutti gli indicatori biotici ed abiotici individuati, al fine di raccogliere una base di dati statisticamente importante. Nella seconda fase questi dati sono stati elaborati statisticamente mediante il Metodo delle Componenti Principali (PCA) per verificare la concordanza dei singoli indicatori. Infine in ultima analisi sono state individuate le possibili metodologie applicabili e quindi proponibili a livello nazionale e un nuovo schema di classificazione dei corsi d'acqua che riunisca in se' tutte le componenti analizzate in accordo con quanto previsto dalla Direttiva 2000/60/CE. Per realizzare il progetto e' stato condotto un monitoraggio sistematico su tutti i fiumi dell'Appennino Marchigiano tra i quali il Fiume Chienti, Potenza, Tenna, Tronto , Musone, Sentino, Esino ecc.. applicando, per l'analisi delle componenti biotiche, l'IBE e l'IFF, mentre per l'analisi delle componenti abiotiche, quanto previsto dal D.Lgs 152/99 e per la valutazione dell'Ecosistema Fluviale il metodo IFF. Possiamo dire che dall'applicazione di tutti gli indici da noi individuati, sia quelli gia' standardizzati e sia quelli di nuova scoperta, abbiamo avuto la possibilita' di verificare un'eterogeneita' per quanto riguarda lo stato di salute dei nostri corsi d'acqua. Molte stazioni di prelievo infatti presentano ancora uno stato ecologico che si discosta di molto da una condizione buona o addirittura ottimale di riferimento. In tutti i fiumi tuttavia grazie all'applicazione della PCA e' stato possibile verificare ed evidenziare una correlazione significativamente positiva tra l'IBE, l'IFF, l'IFF-V e l'EPI-D ed una correlazione significativamente negativa tra questi indici biologici e i macrodescrittori. In particolare si vuole sottolineare la significativa correlazione negativa tra i Cloruri, l'IBE (-0,72) e l'EPI-D (-0,49), come riportato nella matrice di correlazione sottostante. Questo dato dimostra ancora una volta l'accordo tra i macroinvertebrati e le diatomee nel fornire una risposta confrontabile di fronte ai fenomeni di polluzione delle acque. La stessa concordia e' stata riscontrata sempre per entrambi gli indici nei confronti dei nitrati. Tali sostanze spesso vengono rilevate nelle acque correnti poiche' utilizzate come fertilizzanti in agricoltura e quindi dilavate poi dalle piogge che le trasportano sino in alveo. Tale problematica ci suggerisce di tutelare la fascia tampone ripariale e di mantenerla ben articolata e strutturata al fine di salvaguardare la salute delle componenti biotiche viventi in alveo e di riflesso anche la salute dell'uomo. Le comunita' biologiche sono fortemente minacciate anche dagli scarichi di tipo urbano, come ad esempio quelli provenienti dai depuratori, che se non correttamente trattati possono creare gravi ripercussione ai vari livelli trofici che costituiscono la componente biotica. Tale aspetto e' evidenziato dal valore negativo tra l'IBE, l'EPI-D e l'Indice di Contaminazione Fecale, E. coli (-0,501). Alcuni valori numerici di correlazione sono ancora tuttavia poco significativi, sia per quanto riguarda le correlazioni negative, sia per quanto riguarda le correlazioni positive. Il motivo di tale risultato e' facilmente riconducibile all'esiguita' del campione esaminato, che siamo convinti verra' potenziato e ampliato ad esempio mediante studi analoghi rivolti a fiumi con tipologia diversa; cio' sara' per noi un forte incentivo a proseguire in tale direzione. I dati ottenuti grazie a questo lavoro ci permettono comunque, in ultima analisi, di sottolineare ed evidenziare i vari tipi di correlazioni e soprattutto di sostenere che l'EPI-D e' un valido indice da utilizzare con l'IBE nella valutazione dello Stato ecologico dei corsi d'acqua. L'IFF-V inoltre riteniamo debba essere ulteriormente sperimentato al fine di poter essere utilizzato un domani a completamento dell'analisi del quadro biologico, valutando cosi' anche la componente vegetale presente lungo i corsi d'acqua, in base alla metodologia di classificazione dello Stato Ecologico proposta nella presente tesi.
Nuovo approccio metodologico per un completo monitoraggio fluviale
SCURI, Stefania
2007-01-01
Abstract
Lo scopo del lavoro e' stato quello di individuare nuove metodologie da applicare nel monitoraggio dei corsi d'acqua superficiali, basate sull'approccio multisciplinare proposto dalla Direttiva Europea 2000/60 (WFD). La WFD suggerisce infatti di ampliare la ricerca a nuovi indicatori biologici che possano rappresentare la componente biotica in tutta la sua complessita' e quindi ad ogni suo livello trofico, con l'obiettivo di individuare un indicatore per il phytoplankton, per i macroinvertebrati, per i pesci e per la vegetazione, ma anche per la sfera abiotica, quindi per le caratteristiche chimicofisiche e geologiche del corso d'acqua. Nel nostro lavoro ci si e' prefissati di introdurre lo studio di tutti questi elementi, cosi' da individuare un approccio metodologico rivelatosi poi nel corso del triennio del tutto innovativo, in quanto ancora oggi il D. Lgs. 152/06, di recentissima emanazione, sta cercando una corretta implementazione della Direttiva 2000/60/CE. Tra tutti gli indicatori biologici previsti dalla WFD, tra i quali possiamo annoverare i pesci, i macroinvertebrati, le macrophyte e le alghe, sono stati scelti, per il nostro progetto, i macroinvertebrati per l'analisi della comunita' animale tramite I.B.E, e le diatomee per la comunita' phytoplanktonica tramite EPI-D (...). La WFD richiede pero' anche l'analisi delle componenti abiotiche di un corso d'acqua e della sua struttura ecosistemica. Pertanto sono stati determinati innumerevoli parametri chimici e chimico-fisici, come pH, Temperatura, Conducibilita', Durezza, Fosfati, Pesticidi, Metalli pesanti….. ponendo pero' particolare attenzione ai Macrodescrittori, cioe' a quei parametri indicati dal D. Lgs 152/99 ai fini della classificazione. La valutazione invece della Funzionalita' dell'Ecosistema Fluviale in tutta la sua complessita' e' stata condotta applicando l'Indice di Funzionalita' Fluviale (IFF) che prevede proprio l'analisi delle molteplici componenti dell'ecosistema fluviale. Per riuscire quindi a stabilire la validita' degli indicatori scelti e formulare una proposta poi a livello nazionale, concordemente alla WFD, il lavoro e' stato suddiviso in tre fasi. Nella prima fase tutti i fiumi sono stati monitorati sistematicamente applicando tutti gli indicatori biotici ed abiotici individuati, al fine di raccogliere una base di dati statisticamente importante. Nella seconda fase questi dati sono stati elaborati statisticamente mediante il Metodo delle Componenti Principali (PCA) per verificare la concordanza dei singoli indicatori. Infine in ultima analisi sono state individuate le possibili metodologie applicabili e quindi proponibili a livello nazionale e un nuovo schema di classificazione dei corsi d'acqua che riunisca in se' tutte le componenti analizzate in accordo con quanto previsto dalla Direttiva 2000/60/CE. Per realizzare il progetto e' stato condotto un monitoraggio sistematico su tutti i fiumi dell'Appennino Marchigiano tra i quali il Fiume Chienti, Potenza, Tenna, Tronto , Musone, Sentino, Esino ecc.. applicando, per l'analisi delle componenti biotiche, l'IBE e l'IFF, mentre per l'analisi delle componenti abiotiche, quanto previsto dal D.Lgs 152/99 e per la valutazione dell'Ecosistema Fluviale il metodo IFF. Possiamo dire che dall'applicazione di tutti gli indici da noi individuati, sia quelli gia' standardizzati e sia quelli di nuova scoperta, abbiamo avuto la possibilita' di verificare un'eterogeneita' per quanto riguarda lo stato di salute dei nostri corsi d'acqua. Molte stazioni di prelievo infatti presentano ancora uno stato ecologico che si discosta di molto da una condizione buona o addirittura ottimale di riferimento. In tutti i fiumi tuttavia grazie all'applicazione della PCA e' stato possibile verificare ed evidenziare una correlazione significativamente positiva tra l'IBE, l'IFF, l'IFF-V e l'EPI-D ed una correlazione significativamente negativa tra questi indici biologici e i macrodescrittori. In particolare si vuole sottolineare la significativa correlazione negativa tra i Cloruri, l'IBE (-0,72) e l'EPI-D (-0,49), come riportato nella matrice di correlazione sottostante. Questo dato dimostra ancora una volta l'accordo tra i macroinvertebrati e le diatomee nel fornire una risposta confrontabile di fronte ai fenomeni di polluzione delle acque. La stessa concordia e' stata riscontrata sempre per entrambi gli indici nei confronti dei nitrati. Tali sostanze spesso vengono rilevate nelle acque correnti poiche' utilizzate come fertilizzanti in agricoltura e quindi dilavate poi dalle piogge che le trasportano sino in alveo. Tale problematica ci suggerisce di tutelare la fascia tampone ripariale e di mantenerla ben articolata e strutturata al fine di salvaguardare la salute delle componenti biotiche viventi in alveo e di riflesso anche la salute dell'uomo. Le comunita' biologiche sono fortemente minacciate anche dagli scarichi di tipo urbano, come ad esempio quelli provenienti dai depuratori, che se non correttamente trattati possono creare gravi ripercussione ai vari livelli trofici che costituiscono la componente biotica. Tale aspetto e' evidenziato dal valore negativo tra l'IBE, l'EPI-D e l'Indice di Contaminazione Fecale, E. coli (-0,501). Alcuni valori numerici di correlazione sono ancora tuttavia poco significativi, sia per quanto riguarda le correlazioni negative, sia per quanto riguarda le correlazioni positive. Il motivo di tale risultato e' facilmente riconducibile all'esiguita' del campione esaminato, che siamo convinti verra' potenziato e ampliato ad esempio mediante studi analoghi rivolti a fiumi con tipologia diversa; cio' sara' per noi un forte incentivo a proseguire in tale direzione. I dati ottenuti grazie a questo lavoro ci permettono comunque, in ultima analisi, di sottolineare ed evidenziare i vari tipi di correlazioni e soprattutto di sostenere che l'EPI-D e' un valido indice da utilizzare con l'IBE nella valutazione dello Stato ecologico dei corsi d'acqua. L'IFF-V inoltre riteniamo debba essere ulteriormente sperimentato al fine di poter essere utilizzato un domani a completamento dell'analisi del quadro biologico, valutando cosi' anche la componente vegetale presente lungo i corsi d'acqua, in base alla metodologia di classificazione dello Stato Ecologico proposta nella presente tesi.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
