INHABIT project

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Home Temi e risultati Nutrienti (I2)

Relazione tra nutrienti, comunità biotiche e condizioni ambientali (I2)

Descrizione
L’obiettivo del gruppo di azioni  è rivolto alle interazioni tra nutrienti, idromorfologia e condizioni dell’habitat e della comunità biologica. Verranno considerate le tre maggiori vie attraverso le quali i nutrienti di origine antropica possono raggiungere le acque superficiali: sorgenti puntiformi, sorgenti diffuse di origine agricola e le deposizioni atmosferiche di composti azotati. Le sorgenti puntiformi e agricole sono localizzate all’interno del bacino di ogni corpo idrico, mentre le deposizioni atmosferiche risentono dell’emissione di inquinanti in zone industriali o agricole anche a centinaia di chilomentri di distanza dal bacino considerato. Utilizzando i dati raccolti nell’ambito del gruppo P, si potrà valutare l’importanza relativa delle sorgenti puntiformi e diffuse di azoto e fosforo per ogni bacino studiato e esaminare le relazioni esistenti tra caratteristiche di bacino (uso del suolo, topografia, configurazione del paesaggio), proprietà del tratto fluviale e carico di nutrienti.
Le attività di questo gruppo di azioni si focalizzeranno sia sui fiumi che sui laghi con l’obiettivo di evidenziare le relazioni tra nutrienti e qualità ecologica dei corpi idrici e definire le strategie gestionali da includere nei Piani di Gestione in grado di ridurre l’inquinamento sugli ecosistemi acquatici.

Metodi
Fiumi – L’efficienza di ritenzione dei nutrienti nei fiumi verrà valutata misurando la lunghezza di assorbimento mediante esperimenti di aggiunta di nutrienti (short term additon) nei siti sperimentali selezionati. Valori bassi di Sw (breve distanza), suggeriscono una maggior limitazione del nutriente e una maggior velocità di ricircolo e quindi un’elevata efficienza. Sulla base di questo parametro verranno calcolati anche il tasso di assorbimento dei nutrienti e il coefficiente di trasferimento di massa. A differenza della lunghezza di assorbimento dei nutrienti (Sw), questi altri due parametri non sono influenzati da variazioni nella portata e nella velocità di corrente e permettono il confronto tra ecosistemi fluviali diversi. Verranno, inoltre, stimate le dimensioni delle “transient storage zones” e l’entità delle connessioni idrologiche tra le acque superficiali e sotterranee, in ogni sito di studio, mediante l’aggiunta nel fiume anche di un elemento conservativo e la misura del gradiente verticale idraulico (VHG). La ritenzione dei nutrienti verrà valutata in due regioni (Sardegna e Piemonte) e, all'interno di ogni regione, in uno dei tipi fluviali selezionati nell’ambito del Gruppo di Azione I1.
Le attività si concentreranno su fiumi di piccole e medie dimensioni in quanto hanno un ruolo cruciale nella trasformazione dei nutrienti a livello di bacino idrografico, escludendo così fiume in alta quota e caratterizzati da pendenze elevate, per i quali, in realtà, non ci sono sufficienti esperienze nella  misure di ritenzione dei nutrienti.
Per valutare gli effetti delle caratteristiche morfologiche e di habitat e delle connessioni idrologiche sulla ritenzione dei nutrienti nei fiumi, in ogni sito di studio e tra siti diversi, verranno esaminate eventuali relazioni tra i dati ricavati dalle applicazioni del CARAVAGGIO (vedi I1) e i risultati delle misure di ritenzione dei nutrienti. Poiché il metodo CARAVAGGIO permette di  fornire informazioni legate alle componenti biologiche e utili per quantificare correttamente alcuni aspetti legati alla variabilità naturale, questo metodo verrà applicato per la valutazione delle caratteristiche idromorfologiche e di habitat a scala di tratto fluviale (lunghezza minima 500 m). Inoltre CARAVAGGIO è un metodo conforme con  la WFD e tiene conto di molte delle diverse categorie che lo standard  CEN chiede di considerare.
L’applicazione del metodo CARAVAGGIO non impedisce l’applicazione anche di altri metodi che si riterranno opportuni in relazione ai risultati della fase preparatoria e delle esigenze delle regioni. In particolare, metodi diversi dal CARAVAGGIO verranno applicati con lo scopo di analizzare una più ampia scala spaziale rispetto al tratto di fiume. La ritenzione dei nutrienti sarà inoltre messa in relazione con la distribuzione e l’abbondanza degli invertebrati acquatici, con particolare attenzione alla struttura degli habitat e dei ruoli trofici. Inoltre, fattori legati ai nutrienti (ad esempio la lunghezza di assorbimento, le concentrazioni dei nutrienti, i fattori idro-morfologici determinanti) saranno correlati alla classificazione dello stato ecologico.
In totale saranno raccolti e analizzati in Piemonte e Sardegna almeno 1000 campioni acquosi. Saranno esaminati (per l'up-scaling) anche i dati già disponibili del CNR.
Laghi - Saranno presi in considerazione sia i dati di monitoraggio che di modellistica relativi ai  bacini lacustri. Le serie di dati esistenti di buona qualità saranno raccolte in un database e analizzate per individuare tendenze comuni su base regionale, e per identificare i fattori che influenzano la risposta ecologica dei laghi alle deposizioni d’azoto. Non è previsto un monitoraggio su ampia scala, ma nuovi dati, se necessario, saranno occasionalmente raccolti con il monitoraggio per migliorare la conoscenza dei processi chiave. Modelli del suolo a scala di bacino, calibrati su alcuni bacini selezionati, saranno utilizzati per derivare l'evoluzione degli ecosistemi acquatici in scenari diversi di deposizioni e sulla base dei cambiamenti climatici. Sarà sviluppato un modello per la valutazione degli effetti dell’inquinamento da azoto su laghi e fiumi. Sulla base di questo modello verranno introdotte nei Piani di Bacino delle azioni per la gestione degli ecosistemi acquatici che verrano incluse nei deliverable I2d6 e I2d8.
Dal momento che  in Italia è evidente un elevato gradiente latitudinale nelle deposizioni azotate, con valori minimi nelle regioni meridionali e valori massimi in pianura padana, i dati biologici raccolti nell'ambito del progetto (gruppo di azione I1) dovranno essere analizzati anche per evidenziare un pattern spaziale che possa essere collegato ai potenziali effetti dell’inquinamento da azoto, suggerendo relazioni da inserire nei modelli ecologici e  da prendere in considerazione nella stesura dei Piani di Bacino. Serie storiche di concentrazione di azoto nelle deposizioni atmosferiche e nei laghi sono disponibili per laghi alpini e sub-alpini. Verranno elaborati  Piani di Sovra-bacino, che comprendano anche i territori dove sono state identificate le potenziali sorgenti di emissioni di azoto, per il raggiungimento dello stato di qualità “buono” nei corpi idrici. Queste elaborazioni verranno incluse nei deliverable I2d6 e I2d8

Risultati ottenuti

  • Fiumi – Caratteristiche idromorfologiche e chimico fisiche dei tratti fluviali studiati
    I primi risultati dell’attività I2 hanno riguardato l’analisi delle variabili di base relative ai tratti investigati. Sono in particolare qui  presentati i risultati relativi ai valori di portata e delle variabili chimico-fisiche
  • Fiumi – Metriche di ritenzione dei nutrienti
    Il calcolo delle cosiddette metriche di ritenzione ha costituito un passaggio basilare per la definizione dei risultati complessivi dell’attività I2. In questa sezione le metriche sono sinteticamente descritte e ne sono brevemente discussi i valori, per le due aree investigate Sardegna e Piemonte.
  • Fiumi – Relazione tra le metriche di ritenzione e indicatori di habitat ed idromorfologia locale
    Le metriche di ritenzione sono state messe in relazione con un set di variabili fisiche, di habitat e di idromorfologia locale con le quali sono stati caratterizzati i tratti in esame. In questa sezione sono presentati i risultati relativi a tal confronti, discutendo in particolare l’importanza delle zone di ‘transient storage’.
  • Fiumi – Relazione tra la ritenzione dei nutrienti e la distribuzione e l’abbondanza degli invertebrati acquatici, i ruoli trofici e la classificazione dello stato ecologico nelle aree di studio
    Un’attività di sintesi, condotta all’interno del progetto INHABIT, relativa alla tematica del ruolo delle comunità animali nei processi connessi con il ciclo dei nutrienti nelle acque correnti. I risultati hanno mostrato interessanti connessioni tra lo stato ecologico, come descritto per i macroinvertebrati dall’indice STAR_ICMi, e descrittori delle dinamiche dei nutrienti.
  • Laghi – risultati I2 - L’importanza della valutazione degli apporti di azoto atmosferico, di azoto dal bacino, in tutte la sue forme, rapportato anche al tenore di fosforo presente è fondamentale per la valutazione della qualità ecologica dei bacini lacustri e per la definizione corretta delle condizioni di riferimento. Infatti le biocenosi presenti nei laghi rispondono in modo diverso alla presenza di azoto, di fosforo o rispetto ad entrambi gli elementi, variando sensibilmente le comunità presenti, e quindi le condizioni di riferimento a cui far corrispondere la valutazione della qualità ecologica.

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