INHABIT project

Laghi – Importanza della deposizione di inquinanti per via atmosferica

Alcuni inquinanti possono essere emessi in atmosfera al di fuori del bacino del lago ed essere veicolati dalle deposizioni atmosferiche all’interno del bacino stesso. Si tratta di ossidi di azoto (dal traffico veicolare e dalle combustioni industriali ad alta temperatura),  ammoniaca (da sorgente agricole e zootecniche, e in piccola parte dal traffico veicolare) e microinquinanti volatili, deposti a notevole distanza dalle loro fonti di emissione. L’importanza degli apporti atmosferici di azoto è particolarmente evidente quando le attività agricole nel bacino imbrifero sono trascurabili e le fonti di inquinamento puntuale sono controllate.

Laghi – Apporto atmosferico di composti azotati agli ambienti di riferimento

Il trasporto atmosferico degli inquinanti altera il quadro generale proposto dalla Direttiva Quadro sulle Acque, che considera il movimento degli inquinanti all’interno del bacino fluviale solo attraverso i corsi d’acqua. Al contrario l’azoto, come altri inquinanti volatili, può raggiungere i corpi idrici per via atmosferica, anche da sorgenti situate al di fuori dei bacini imbriferi.
Le deposizioni di azoto che interessano le regioni investigate nel corso del progetto INHABIT sono state valutate sia attraverso i risultati di modelli EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme ), derivanti da programmi di cooperazione internazionale per la valutazione del trasporto di inquinanti atmosferici, (Co-operative Programme for Monitoring and Evaluation of the Long range Transmission of Air Pollutant in Europe), sia  attraverso le risultanze di analisi relative alle deposizioni atmosferiche raccolte prevalentemente in siti forestali. I fattori climatici possono quindi condizionare sia gli input di azoto che la risposta dei sistemi acquatici a questi e le eventuali misure di mitigazione degli impatti. Sono state quindi confrontate le quantità di azoto che arrivano ai laghi da sorgenti puntuali e diffuse, attraverso la deposizione diretta sullo specchio lacustre e attraverso la deposizione nel bacino imbrifero, tenendo conto anche dei processi di trasformazione delle diverse forme di azoto (mineralizzazione, nitrificazione, denitrificazione) e l’up-take da parte di microorganismi e vegetazione, e quindi della conseguente interazioni tra i nitrati nei suoli e il loro passaggio nelle acque.
I risultati mettono in evidenza un contributo irrilevante da parte delle deposizioni atmosferiche quando si verificano elevati apporti diretti di azoto sul corpo idrico. Tuttavia, nei laghi meno interessati da sorgenti locali, come il lago di Mergozzo, il contributo dell’apporto atmosferico può raggiungere il 95% dell’apporto totale di azoto al lago. Questi risultati sono particolarmente importanti per quegli elementi di qualità biologica che possono rispondere direttamente ad un’aumentata concentrazione di azoto. Di tali aspetti occorre tenere conto nella definizione delle condizioni di riferimento; un lago considerato “di riferimento” per il limitato impatto antropico diretto, potrebbe infatti trovarsi in condizioni lontane da quelle di riferimento a causa della deposizione di azoto, alterando di conseguenza le stime dei rapporti di qualità ecologica.
Questi risultati sono presentati in dettaglio nel deliverable I2d6.

Laghi – Risposta dei parametri biologici alla concentrazione di azoto

A partire dai dati raccolti con le campagne di campionamento effettuate nell’ambito del progetto INHABIT, abbiamo condotto un’analisi delle relazioni tra le variabili ambientali e gli organismi appartenenti alle quattro comunità biotiche utilizzate per la definizione della qualità ecologica degli ambienti lacustri, secondo quanto previsto dal D.Lgs. 260 del novembre 2010, che recepisce la Direttiva Europea sulle Acque 2000/60. I campionamenti sono stati condotti in 13 ambienti lacustri, 7 in Piemonte e 6 in Sardegna, per valutare i possibili effetti sulle comunità biotiche di concentrazioni variabili dei composti azotati.
La comunità che mostra le risposte più chiare è quella fitoplanctonica: come risulta dall’analisi multivariata, sia azoto ammoniacale che azoto totale compaiono tra le variabili significative per spiegare l’ordinamento dei taxa fitoplanctonici. Tra questi, sono soprattutto i cianobatteri che aumentano sensibilmente all’aumentare della disponibilità di azoto ammoniacale. Al contrario, elevate concentrazioni di questo composto deprimono lo sviluppo delle diatomee. Altri gruppi algali mostrano una risposta non lineare rispetto ai composti azotati, con una possibile limitazione a bassi livelli di azoto ed una inibizione a livelli troppo elevati. L’analisi della risposta rispetto al gradiente di fosforo totale, mostra che questo nutriente non è selettivo come l’azoto nel controllare la struttura delle associazioni algali in diverse condizioni ambientali.
Le altre comunità non hanno mostrato una relazione evidente con i composti azotati, ma, piuttosto, con il gradiente trofico complessivo: le risposte evidenziate dalla fauna macroinvertebrata sembrano soprattutto, relative all’analisi dei gruppi funzionali, complesse e difficili da discriminare, evidenziando un possibile spostamento degli equilibri della rete trofica verso i carnivori in presenza di elevati livelli di eutrofizzazione. Relativamente alla fauna ittica, i risultati mostrano che, da solo l’azoto, non sembra essere un fattore di controllo importante per la comunità ittiche. Tuttavia insieme al fosforo, è uno degli elementi principali a cui si associano positivamente la biomassa e le dimensioni della fauna ittica, nonché la presenza di specie tolleranti, onnivore o bentofaghe.
Questi risultati sono presentati in dettaglio nel deliverable I2d7.

Laghi – Differenze nel fitoplancton in siti poco soggetti a pressioni antropiche, ma con differenti apporti di azoto atmosferico

Nel progetto INHABIT abbiamo valutato l’importanza della deposizione atmosferica di composti azotati per la composizione chimica delle acque lacustri e la composizione specifica delle comunità lacuali.
Nella prima parte del progetto abbiamo verificato che nelle due regioni studiate nel progetto INHABIT (Piemonte e Sardegna), la deposizione atmosferica di composti azotati è rilevante; il flusso di azoto dall’atmosfera agli ecosistemi acquatici e terrestri è però molto maggiore in Piemonte che in Sardegna.
I modelli del comportamento dinamico dei composti azotati nei suoli forestali hanno identificato una alta saturazione in azoto nei suoli piemontesi, che porta ad un marcato rilascio di azoto dai suoli forestali alle acque superficiali. Il livello di saturazione in Sardegna è minore, ma una parte significativa dell’azoto atmosferico raggiunge comunque i corsi d’acqua.
Poiché abbiamo visto che l’importanza relativa dell’azoto atmosferico è particolarmente marcata per i siti che si trovano in condizioni pari o simili alle condizioni di riferimento, abbiamo focalizzato l’attenzione sull’effetto di diversi livelli di azoto in laghi con basso tenore di fosforo, cioè poco soggetti a pressioni trofiche locali e quindi classificabili tra I siti di riferimento o in condizioni simili a quelle di riferimento.
Abbiamo quindi confrontato due laghi naturali in Piemonte, poveri di fosforo e ricchi di azoto, con due laghi artificiali sardi, poveri di entrambi gli elementi nutritivi. I primi sono risultati dominati da diatomee, mentre i secondi da dinoficee. Per verificare che la differenza non fosse legata alle alterazioni idromorfologiche legate alla costruzione della diga, abbiamo esaminato anche due laghi artificiali piemontesi (anch’essi con livelli di N relativamente elevato) che sono risultati anch’essi dominati dalle diatomee.
Nonostante il piccolo numero di laghi considerati, sembra che le dinoficee siano meglio adattate delle diatomee ad ambienti poveri di azoto, probabilmente per la possibilità di ricorrere ad un metabolismo eterotrofico.
Questi risultati mettono in evidenza la necessità di meglio definire le condizioni di riferimento, in particolare nell’area mediterranea, perché suggeriscono che laghi diversi, soggetti a pressioni trofiche simili, possano ospitare comunità algali differenti, a seconda del carico atmosferico di azoto.
Questi risultati sono presentati in dettaglio nel deliverable I2d8.