INHABIT project

  • Aumenta dimensione caratteri
  • Dimensione caratteri predefinita
  • Diminuisci dimensione caratteri
Home Temi e risultati Condizioni ambientali e biologiche (I1)

Valutazione delle condizioni e della variabilità ambientale e biologica (I1)

Descrizione
Questo gruppo di azioni riguarda due principali aspetti: raccolta dei dati sperimentali e loro analisi preliminare. Sulla base dei risultati delle attività preparatorie (P), saranno effettuate indagini in campo, con raccolta di dati biologici, chimico-fisici e idromorfologici, in vari corpi idrici appartenenti ai tipi fluviali e lacustri selezionati, in ciascuna delle due Regioni d’interesse. I campioni saranno raccolti sia in siti di riferimento (cioè il più possibile non perturbati) sia in siti alterati, in almeno 2 diverse stagioni. Ove possibile, i siti di campionamento coincideranno con alcune delle stazioni scelte da Sardegna e Piemonte per il monitoraggio ufficiale per la WFD, in modo che i risultati ottenuti possano essere direttamente trasferiti al piano gestionale. Nonostante questa parziale sovrapposizione dei siti di campionamento, le attività del progetto rappresenteranno un’integrazione a quanto già pianificato per il monitoraggio di routine. Infatti, i campioni biologici richiederanno tecniche di raccolta e di analisi più dettagliate di quelle solitamente applicate nei piani di monitoraggio esistenti.
L’aspetto innovativo di questa attività è legato alla raccolta simultanea di dati biologici, idromorfologici ed ambientali in generale per i laghi e di dati utili ad una caratterizzazione di dettaglio degli habitat fluviali e delle caratteristiche idromorfologiche locali. Anche quando la caratterizzazione delle comunità biologiche è ben consolidata nelle pratiche comuni e.g. per gli invertebrati acquatici nei fiumi,la relazione tra l’EQB in esame e le catìratteristiche dell’habitat è di norma studiato solo superficialmente; ciò si verifica in particolare quando l’obiettivo è ‘semplicemente’ quello di attribuire una classe di qualità ecologica. Infatti, sebbene la WFD richieda esplicitamente di considerare alcuni aspetti idromorfologici (e.g. struttura dell’alveo, variazioni di larghezza e profondità, condizioni di flusso e substrato, continuità) per l’interpretazione dei dati biologici, queste relazioni sono abitualmente trascurate. Ciò è stato fino ad oggi senza dubbio legato alla scarsa disponibilità di metodi di campo idonei alla raccolta delle necessarie informazioni. Cionondimeno, alla luce della necessità di valutare gli esiti delle classificazioni ecologiche, la quantificazione della variabilità naturale di questi aspetti appare fondamentale per una corretta classificazione dello stato ecologico e per quantificarne l’incertezza (si veda D1). In più, per i laghi, la stessa caratterizzazione delle comunità biologiche non è una pratica comune. Quindi, le attività qui svolte avranno, accanto ad un carattere innovativo, anche un carattere dimostrativo, in quanto i più recenti metodi conformi alla WFD – tuttora di uso non comune - saranno simultaneamente applicati in contesti molto differenti tra loro i.e. Alpi e fiumi mediterranei.
Uno degli obiettivi di base di questa attività è raccogliere dati in grado di descrivere i gradienti naturali osservabili nei corpi idrici e tipi considerati. Questi gradienti saranno caratterizzati in termini idromorfologici (e.g. tipi di flusso e di substrato, erosione e deposito, diversificazione dell’habitat), qualità dell’acqua e comunità biologiche. I siti impattati saranno studiati analogamente ai siti di riferimento. Le condizioni ambientali osservate nei siti di riferimento saranno confrontate con quelle dei siti alterati, al fine di identificare le cause di alterazione e riconoscere possibili misure integrative (si veda I3) per il raggiungimento dello stato buono, sulla base della relazione habitat-biota. Saranno definite alcune interrelazioni tra indicatori biologici e descrittori chiave idromorfologici e di habitat al fine di quantificare l’influenza di questi ultimi sull’attribuzione dello stato ecologico. Tali relazioni saranno la base per le attività I3. Per I fiumi, il focus sarà posto sulle comunità macrobentoniche e di phytobenthos, per le quali esistono sistemi di classificazione per le aree in esame e il cui utilizzo potrà trovare maggiori applicazioni dei PdG. Per i laghi, è importante considerare tutti e quattro gli EQB e studiarne la relazione con gli aspetti idromorfologici, in particolare con le alterazioni ambientali. Ad esempio, le fluttuazioni di livello dei laghi, direttamente legate alle pratiche gestionali, sono un’importante elemento di disturbo per le comunità acquatiche. La valutazione dei loro effetti, unitamente a quelli dell’alterazione delle sponde e della fascia riparia, dovrebbe costituire un punto di partenza per la realizzazione dei PdG e per la gestione della risorsa acqua.

Metodi applicati
Campionamento dei fiumi – All’interno di ogni regione (Piemonte e Sardegna), saranno selezionati per lo studio 2 diversi tipi fluviali. Per ogni tipo, saranno individuati, secondo le migliori procedure europee per la selezione dei siti, 3 siti di riferimento e 9 siti degradati (a coprire un gradiente di status da buono a cattivo, in cui la maggior parte dei siti sia di status da buono a moderato). Verranno raccolti campioni di invertebrati e diatomee in ogni sito in almeno due stagioni. I campioni biologici saranno raccolti secondo protocolli italiani ed europei in linea con le richieste della WFD, definiti all’interno di recenti progetti co-finanziati dalla Comunità Europea e attualmente sottoposti alle procedure di approvazione del CEN. I campioni biologici saranno raccolti secondo metodi quantitativi. In particolare, l’approccio concettuale di raccolta degli invertebrati seguirà un metodo di campionamento di tipo multi habitat proporzionale. La caratterizzazione dei parametri idro-morfologici e di habitat nei siti di studio sarà effettuata applicando possibilmente il metodo CARAVAGGIO - Core Assessment of River hAbitat VAlue and hydro-morpholoGIcal cOndition. Tale metodo è stato recentemente proposto per caratterizzare i fiumi mediterranei che si contraddistinguono per essere molto dinamici, ed è stato sviluppato a partire dal metodo britannico RHS. Il metodo consente di raccogliere un vasto numero di informazioni relative agli habitat fluviali e ripari. Tuttavia, la scelta finale del metodo da applicare nei bacini in studio sarà basato anche sui risultati derivanti dal Gruppo di azioni P, per assicurare il processo di up-scaling (I3). Queste procedure, cioè raccolta di campioni quantitativi di invertebrati e raccolta dati del CARAVAGGIO, sono già state applicate da vari soggetti interessati in certi contesti geografici, ma non sono mai state utilizzate simultaneamente nel contesto dei Piani di Gestione.
Inoltre, c’è la necessità di sviluppare le linee guida per la loro applicazione in tipi fluviali specifici. Allo stesso modo, a causa di particolari condizioni climatiche, queste procedure necessitano di adattamenti particolari per certi tipi fluviali, quali i fiumi temporanei, per i quali vi potrebbe essere la necessità di raccogliere un numero di campioni diverso rispetto a quello previsto per, ad esempio, i fiumi alpini, per discriminare la variabilità naturale da quella antropica. In questi tipi, la raccolta di dati di portata attendibili può essere importante. I dati raccolti saranno archiviati in dabatase specifici: uno dedicato alle informazioni biologiche e ai dati chimico-fisici dell’acqua, e un altro dedicato ai dati idro-morfologici.
La variabilità naturale che si intende quantificare è largamente legata ai fattori stagionali, ossia alle differenze tra stagioni e tra anni. Per i fiumi, si prevede un monitoraggio in diverse stagioni (3), che garantirà di coprire il gradiente (medio) stagionale durante la durata del progetto. Si ritiene infatti di coprire un gradiente adeguato per il fatto che saranno raccolti diversi campioni da siti appartenenti allo stesso tipo fluviale (ad esempio circa 36x2 campioni per ogni tipo fluviale). Allo stesso modo, alcune stime della variabilità naturale saranno derivate dal confronto tra diversi tipi fluviali. Inoltre, in generale per i fiumi saranno utilizzati anche i risultati ottenuti in altri siti in cui sono stati applicati gli stessi metodi nell’ambito di altri progetti (ossia sostituzione space for time anche se con questo approccio le conseguenze di cambiamenti ambientali repentini possono essere perse). Sono state previste 3 stagioni di campionamento perché questa scelta può essere la più favorevole per conseguire i risultati del progetto, piuttosto che 2 sole stagioni. Tuttavia, a causa delle possibili complicazioni dovute ai cicli stagionali e idrologici – dal momento che saranno analizzati fiumi da alpini a mediterranei, temporanei – ci si aspetta di poter garantire buoni dati per almeno due stagioni di campionamento. Infatti, anche se i campioni saranno raccolti in 3 periodi, a causa dell’instabilità idrologica, alcuni risultati di uno dei periodi potrebbero essere considerati campioni non adeguati per le analisi statistiche perchè legati ad eventi estremi in una stagione, (ad esempio dopo la piena o la secca). Negli ultimi anni, a causa dell’imprevedibilità del clima, abbiamo sperimentato questo problema più di una volta in progetti precedenti.
Campionamento dei laghi – La valutazione delle caratteristiche idro-morfologiche e degli elementi di qualità biologica saranno effettuati nelle due aree di studio nell’ambito di questo progetto: le Regioni Piemonte e Sardegna. All’interno di ogni regione saranno considerati 6 laghi, tra cui siti di riferimento o quasi e siti modificati o fortemente modificati. Nei laghi naturali di riferimento e in quelli fortemente modificati saranno campionati il fitoplancton, le macrofite, i macroinvertebrati e i pesci, mentre nei laghi artificiali saranno raccolti il fitoplancton e i pesci. Le caratteristiche idro-morfologiche saranno rilevate utilizzando il Lake Habitat Survey (LHS), sviluppato da Scotland and Northern Ireland Forum For Environmental Research in Edinburgh (SNIFFER) per i laghi scozzesi, e attualmente sottoposto alla procedura di approvazione del CEN. Il CNR-ISE valuterà l’applicabilità del metodo in sud Europa con particolare riferimento all’Italia, e in caso di modificazioni sostanziali, promuoverà la creazione di un metodo derivato adattato al rilevamento delle caratteristiche dei laghi italiani (vedi anche le azioni P_ISE). Il campionamento degli elementi di qualità biologica e il rilevamento delle caratteristiche idro-morfologiche nei laghi saranno effettuati dal CNR-ISE.
Le campagne sperimentali consisteranno in 12 applicazioni del metodo idro-morfologico, 12 campionamenti di pesci, 12 di macroinvertebrati, almeno 6 di macrofite, 72 di fitoplancton e in 216 analisi chimico-fisiche.
Archiviazione dei dati – I risultati delle attività di campo saranno archiviati in un database: due partner beneficiari (3-4) saranno responsabili della compilazione di un database, secondo una struttura comune indicata dal beneficiario coordinatore (IRSA) per i fiumi e dal beneficiario associato ISE (beneficiario numero 2) per i laghi. I dati saranno inseriti nel database dopo ogni periodo di campionamento e saranno inviati a IRSA (per i fiumi) o ISE (per i laghi), entro tre mesi dalla conclusione delle attività di campo relative. Alla fine, tutti i dati saranno resi disponibili a IRSA (beneficiario coordinatore).
Analisi dei dati – I dati idro-morfologici e relativi alle analisi dell’acqua saranno analizzati per quantificare la degradazione dei corpi idrici, in modo da ottenere una classificazione affidabile (cioè un supporto all’analisi delle pressioni e alle procedure per definire i limiti di classe, vedi anche le azioni D3). Inoltre, i dati idro-morfologici saranno messi in relazione direttamente con le informazioni fornite dai campionamenti biologici, ad esempio attraverso una caratterizzazione dell’habitat ad una scala maggiore rispetto a quella dei campionamenti biologici. Per i fiumi, i dati idro-morfologici saranno anche usati per classificare i siti investigati secondo il loro carattere lentico-lotico, in modo da testare l’affidabilità dei metodi biologici usati per la classificazione dello stato ecologico per quanto riguarda questo aspetto. Allo stesso modo, la classificazione della degradazione morfologica sarà effettuata per tutti i siti.
I report, compilati dai singoli partner e poi unificati e integrati dal beneficiario responsabile, saranno spediti due mesi prima della scadenza della presentazione dei Deliverable di progetto relativi.
Saranno elaborati semplici modelli (ad esempio, modelli di regressione), in modo da valutare quali sono i fattori che determinano le comunità biologiche. Non solo i dati raccolti entro il progetto LIFE, ma anche quelli già disponibili presso il CNR saranno analizzati, in particolare per consentire il processo di up-scaling. Si suppone che questa analisi sarà basata su almeno 200 campioni provenienti da 60 siti fluviali appartenenti a 5 tipi fluviali e circa 400 campioni raccolti in 20 laghi appartenenti a 4 tipi. I risultati di queste analisi saranno inclusi nei Deliverable I1d4 e I1d5.
Un riassunto in inglese sarà incluso in tutti i Deliverable. Se richiesto, alcuni Deliverable selezionati saranno compilati anche in inglese.

Risultati ottenuti

  • Fiumi – Selezione dei tratti fluviali di campionamento
    La selezione dei tratti fluviali nei quali effettuare il campionamento è avvenuta anche sulla base dei risultati delle attività di sopralluogo. Le stazioni selezionate presentano peculiari caratteristiche dal punto di vista delle condizioni di habitat e/o delle alterazioni morfologiche.
  • Fiumi – Campagne sperimentali in Piemonte
    Nella regione Piemonte sono state selezionate 18 stazioni, investigate in due stagioni nel 2011, con l’aggiunta di un sito di riferimento localizzato in Lombardia. Le due campagne sperimentali di raccolta dei campioni biologici (invertebrati acquatici e phytobenthos) si sono svolte tra metà febbraio e fine marzo (prima campagna) e tra metà maggio e fine luglio (seconda campagna).
  • Fiumi – Campagne sperimentali in Sardegna
    In Sardegna, per quanto riguarda i fiumi, una prima campagna sperimentale è stata effettuata nel maggio 2011 ed ha previsto l’indagine di 28 stazioni. Come enunciato per i criteri di selezione, i principali scopi della I raccolta sperimentale sono stati quelli di investigare gli effetti di diverse condizioni di habitat e di particolari alterazioni morfologiche, lungo un ampio gradiente di alterazione. Sulla base dei risultati ottenuti del corso della I campagna, una seconda campagna sperimentale è stata condotta nel marzo 2013 su 16 stazioni addizionali.
  • Fiumi – Raccolta dati in campo
    In tutte le stazioni di campionamento, le attività sperimentali hanno riguardato le seguenti componenti: invertebrati acquatici, diatomee, campioni acquosi per l’analisi chimico-fisica di base e caratterizzazione di habitat mediante il metodo CARAVAGGIO. L’esperimento di aggiunta di nutrienti è stato effettuato in Sardegna in 13 dei 28 tratti fluviali della I campagna (maggio 2011) e 10 tratti nella II campagna (marzo 2013). In Piemonte l’aggiunta è stata condotta in 6 dei 18 tratti fluviali. L’esperimento di aggiunta dei nutrienti è in parte sovrapposto al tratto in cui sono stati raccolti i campioni biologici o immediatamente contiguo. Il rilevamento degli habitat e delle caratteristiche idromorfologiche è effettuato su un tratto di 500m posizionato prevalentemente (i.e. 8/10) a monte del tratto  di raccolta del campione biologico.
  • Fiumi – Banche dati
    La disponibilità di una banca dati relativa ai tratti fluviali investigati e contenente informazioni su macroinvertebrati bentonici, variabili chimico-fisiche descrittive della qualità dell’acqua e caratteristiche di habitat e idromorfologia locale risulta propedeutica alle attività più specificatamente dedicate alla elaborazione dei dati.
  • Fiumi – Validazione dei siti di riferimento
    I siti di riferimento sono un elemento chiave del processo di classificazione in accordo con la Direttiva Quadro e sempre inclusi nei piani di monitoraggio. Sono selezionati preliminarmente in tratti fluviali il più possibile non interessati da alterazioni sulla base di tutte le informazioni previamente disponibili e di eventuali sopralluoghi. Ciascun potenziale sito di riferimento è successivamente validato in accordo con una procedura standard nazionale. Il progetto INHABIT ha fornito un importante contributo nell’implementazione della WFD in Italia portando alla verifica su base abiotica di 16 siti di riferimento in Sardegna e 6 siti di riferimento in Piemonte.
  • Fiumi – Fattori di variabilità nei tratti fluviali studiati
    Nel corso di questa attività sono descritti i gradienti osservabili nei corpi idrici e nei tipi fluviali oggetto di studio. Tali gradienti sono descritti in termini di caratteristiche di habitat (e.g. tipo di flusso e di substrato, diversificazione dell’habitat, caratteristiche di erosione e deposito, caratteristiche di alveo e sponda), qualità dell’acqua e comunità biologiche (invertebrati bentonici e diatomee). Con le medesime modalità sono investigati i siti di riferimento, per i quali la variabilità delle caratteristiche considerate si assume dovuta a processi naturali, e tratti fluviali impattati, per i quali i fattori di variabilità possono includere l’effetto delle alterazioni antropiche. I più importanti risultati ottenuti per questa attività hanno riguardato la validazione dei siti di riferimento e la validazione biologica dei tipi fluviali per le aree di studio.
  • Laghi – risultati I1
    All’interno di questo gruppo di azioni si sono effettuate le campagne di campionamento e di analisi delle caratteristiche idromorfologiche e di habitat sui siti lacustri scelti, consolidando tale scelta e verificando i metodi sia rispetto alla loro applicabilità in laghi con caratteristiche idromorfologiche e biologiche differenti (Area Alpina e Area Mediterranea) e oggetto di differenti pressioni e quindi impatti, laghi naturali oligotrofi o eutrofi, invasi a differenti usi (potabile, agricolo, idroelettrico) ma anche rispetto ai protocolli di campionamento (frequenza, distribuzione spaziale e temporale dei campionamenti) e quindi alla valutazione della variabilità naturale e come questa può influire sul risultato del campionamento stesso e quindi della classificazione ecologica finale. Si sono quindi applicati i protocolli nazionali di campionamento e si è verificata la possibilità o meno di poter ridurne lo sforzo senza cambiare il risultato della classificazione. Inoltre tutti i dati raccolti, idromorfologici e biologici, sono stati strutturati in banche dati oggetto di specifici deliverables.

Download
Vai a Temi e risultati - Divulgazione