Monitoraggio degli indicatori biologici delle acque interne
Gli indicatori biologici delle acque interne
Dall'anno 2006 risulta in vigore il nuovo testo unico in materia ambientale, il D.Lgs n° 152/06, che modifica profondamente il contenuto del monitoraggio delle acque interne superficiali rispetto a quanto richiesto dal D.Lgs n° 152/99, in relazione al recepimento della direttiva europea 2000/60 sulle acque.
Rispetto al monitoraggio basato principalmente sugli elementi fisico-chimici delle acque e sui macroinvertebrati (indici LIM e IBE), tutti gli elementi biologici assumono il ruolo principale nel determinare lo stato di qualità dell’ambiente idrico. L’analisi delle comunità biologiche assume quindi un ruolo predominante nel determinare il giudizio di qualità, mediante le indagini sul macrobenthos, ossia sugli invertebrati acquatici che vivono sul fondo dei corsi d’acqua, sulle diatomee, alghe unicellulari che rivestono i ciottoli dei fondali e le macrofite, alghe, muschi e piante superiori che si sviluppano sul fondo dei torrenti.
Nella rete di monitoraggio del territorio ligure, a partire dall'anno 2008 è stato dato avvio ad una fase di applicazione dei metodi biologici, come richiesto dalla normativa citata, in alcuni punti della rete stessa. Dal 2009, e negli anni successivi, l’applicazione dei metodi biologici è stata estesa a quasi tutti i punti della rete monitorati per la qualità ambientale. In particolare, nei primi anni, sono state privilegiate le indagini sui siti di riferimento, corpi idrici incontaminati o soggetti a pressioni irrilevanti, individuati per la messa a punto dei valori di riferimento per tarare gli indici biologici. Tra le differenti comunità biologiche degli ambienti fluviali da considerare per la classificazione dei corpi idrici per lo stato ecologico, solo la comunità ittica non è stata inclusa nella valutazione, a causa della complessità e della carenza di risorse disponibili.
L’analisi delle differenti comunità biologiche prevede una fase di campionamento, una di valutazione della consistenza della comunità attraverso differenti metodologie (conteggio, valutazione delle superfici di ricoprimento) e una fase di analisi della composizione della comunità tramite l’identificazione tassonomica dei gruppi (famiglie, generi, specie) che la compongono. Per ogni comunità le tre diverse fasi avvengono con modalità differenti attraverso metodiche standardizzate.
I dati ottenuti vengono infine elaborati per l’applicazione di indici sintetici specifici per ogni tipologia di comunità e richiesti dalla normativa vigente. In pratica tali indici tengono conto della consistenza della comunità e della sua composizione specifica, valutando il grado di sensibilità dei differenti gruppi sistematici ai diversi fattori di disturbo. Il giudizio complessivo viene dedotto in base a quella comunità che ha dato risultati peggiori, che quindi viene ritenuta la più sensibile a determinati fattori di alterazione.Monitoraggio de
Macrobenthos o macroinvertebrati
Il macrobenthos rappresenta la comunità animale che vive sul fondo dei corsi d’acqua e comprende organismi invertebrati di dimensioni superiori al mm di lunghezza. Molti gruppi zoologici compongono questa categoria, come crostacei e oligocheti, ma la stragrande maggioranza degli organismi che si possono trovare nei nostri corsi d’acqua è costituita da insetti, appartenenti a differenti ordini, che trascorrono la vita larvale nell’ambiente acquatico.
La comunità macrobentonica viene campionata con la metodica multihabitat-proporzionale. Vengono cioè individuati i diversi microambienti rappresentativi del tratto fluviale in esame (massi, ciottoli, ghiaia, sabbia, etc.), calcolata la percentuale della superficie che occupa ciascuno di essi, e campionati proporzionalmente in base alla percentuale di presenza. Per il campionamento si utilizza un retino tipo Surber, con il quale si delimita una superficie di 1/10 di mq sul substrato prescelto, che viene smosso per separare gli organismi e raccoglierli nella rete. Il campionamento prevede 10 repliche sui diversi substrati, in modo da raggiungere una superficie complessiva di 1 mq. Terminato il campionamento, sul campo si procede alla separazione, all’identificazione e al conteggio dei singoli organismi. Gli organismi più difficili da identificare vanno conservati ed esaminati in laboratorio, ad opportuni ingrandimenti, usando manuali specialistici.
Terminata la fase di campionamento, si ottiene una lista tassonomica con il numero di unità sistematiche presenti (organismi identificati a livello di gruppo prestabilito, come famiglia o genere) e il numero di esemplari di ciascuna di esse (stimato per quelle unità che sono state raccolte in numero molto alto). Questa lista verrà elaborata per applicare gli indici richiesti.
Per la comunità macrobentonica l’indice ora richiesto è lo STAR_ICMi, un indice multimetrico, basato cioè su una serie di indicatori (subindici) che danno informazioni relativamente a tolleranza, abbondanza/habitat e ricchezza/diversità della comunità, come richiesto dalla Direttiva 2000/60/CE. Le comunità animali, infatti, in presenza di fattori di alterazione rispondono differentemente: alcuni gruppi sono sensibili all’eutrofizzazione o all’inquinamento organico, altri agli stress dovuti a inquinanti chimici, altri alla semplificazione degli habitat causati da alterazione delle condizioni idromorfologiche o da carenza idrica. L’indice, il cui valore è compreso nel range 0-1, viene tradotto in una scala su cinque classi di qualità, rappresentative di uno stato da cattivo a elevato, e rappresenta il giudizio complessivo sulle condizioni della comunità macrobentonica rispetto a tutte le pressioni ambientali.
Si tratta di alghe unicellulari che colonizzano tutti gli ambienti di acque dolci, marine e di transizione, con un elevato numero di generi e specie in base alle caratteristiche geografiche, idrologiche e chimico-fisiche del corpo idrico che le ospita.
Sono provviste di clorofilla e altri pigmenti e la parete cellulare (detta frustulo) è impregnata di silice e costituita da due valve (epivalva, ipovalva). Possono essere distinte in planctoniche e bentoniche in base al loro habitat. Risultano idonee al monitoraggio delle acque correnti in ragione della loro elevata presenza negli ambienti fluviali e del loro reattività alle variazioni ambientali, fattori che ne giustificano l’utilizzo come validi indicatori ambientali.
I principali fattori ecologici nell’ambiente acquatico (velocità della corrente, pH, temperatura, ossigeno disciolto, sali nutritivi, torbidità, temperatura) influenzano lo sviluppo della comunità diatomica che risulta fortemente condizionata anche dall’effetto di svariati fattori antropici, legati in particolare al tenore di sostanza organica disciolta e al particolato nelle acque. A questo proposito, infatti, i primi Indici Diatomici messi a punto e utilizzati a livello europeo, hanno sfruttato in particolare la sensibilità delle Diatomee alla trofia delle acque, caratteristica che del resto accomuna le diatomee alla restante componente vegetale macroscopicamente visibile dell’ambiente fluviale, costituita dalle macrofite acquatiche.
Per il campionamento e l’analisi della comunità di diatomee vengono utilizzate metodiche standardizzate. Come richiede il metodo, vengono campionate le diatomee epilitiche su ciottoli di una certa dimensione, in preferenza privi di alghe filamentose. A tal fine all’interno del sito di stazione viene campionato un tratto di almeno 10 metri di corso d’acqua su raschio, preferibilmente in corrente intensa, evitando le zone fortemente ombreggiate e le zone con corrente lenta; vengono prelevati alcuni ciottoli, almeno 5-6 ciottoli per una superficie totale di circa 100 cmq, e viene raschiata la parte superiore dei ciottoli con uno spazzolino. In laboratorio il campione viene opportunamente trattato (con perossido di idrogeno, a caldo) per eliminare la sostanza organica. Il campione viene infine montato su vetrino con resina apposita e osservato al microscopio a 1000 ingrandimenti per il riconoscimento sistematico dei generi e delle specie che compongono la comunità.
Per quanto riguarda la valutazione della comunità di diatomee bentoniche del corso d'acqua la normativa vigente richiede l’applicazione dell‘indice ICMi (“Intercalibration Common Metric Index”), che si basa sull’analisi della comunità di diatomee in termini di composizione della comunità e valutazione della presenza di specie sensibili/tolleranti a fattori di alterazione. Tale indice è stato messo a punto durante il processo di intercalibrazione europea dell’area geografica Centrale/Baltica per poter confrontare i risultati provenienti dai diversi metodi utilizzati dagli Stati Membri. L’ICMi deriva dall’Indice di Sensibilità agli Inquinanti IPS del CEMAGREF e l’Indice Trofico TI di Rott et al. Come per gli altri indicatori biologici l’indice viene tradotto in una scala su cinque classi di qualità, rappresentative di uno stato da cattivo a elevato.
Le macrofite acquatiche non corrispondono ad un gruppo tassonomico preciso, ma ad un insieme definito su base ecologico-funzionale; costituiscono la componente del comparto vegetale degli ecosistemi fluviali ben visibile a occhio nudo, che cresce su fondo, completamente sommersa, o parzialmente emersa lungo le sponde. Le macrofite comprendono: fanerogame (piante superiori), alcune pteridofite (felci ed equiseti), briofite (muschi ed epatiche) e alghe formanti aggregati macroscopicamente visibili.
Il campionamento delle macrofite presuppone la scelta di un tratto idoneo dove la comunità si sia insediata, lungo un corso d'acqua per una estensione pari a 100 m, comprendendo, dove possibile, sia un tratto a corrente veloce (riffle), sia un tratto a corrente lenta (pool). Durante l’esame del corso d'acqua si deve procedere a una prima identificazione di tutti i taxa presenti (a livello di genere per le alghe, a livello di specie per gli altri gruppi) e stimare, per ciascuno di esso, la percentuale di ricoprimento. L’identificazione va comunque verificata in un secondo tempo, in laboratorio, in base ai campioni raccolti, con l'ausilio di una serie di manuali tassonomici specifici per ciascun gruppo.
La restituzione dell’elenco floristico, dove, per ciascun taxon, viene riportata la percentuale di copertura (una stima del valore di presenza/abbondanza) costituisce la base per procedere al passo successivo, l'applicazione dell'indice per ottenere il giudizio di qualità. Le macrofite rispondono bene a diversi fattori di pressione e compromissione ambientale e sono molto sensibili allo stato trofico, cioè allo stato di alterazione in conseguenza dell’arricchimento da sostanze nutrienti, che provocano sviluppo abnorme di certe componenti vegetali. Sotto questo aspetto sono state molto studiate, e gli indici messi a punto valutano proprio lo stato trofico della comunità.
L'indice richiesto dal D.lgs 152/06, l'IBMR ("Indice Biologique Macrofitique en Rivière"); si basa sulla valutazione della comunità di macrofite in termini di composizione e presenza di specie sensibili/tolleranti a fattori di alterazione trofica.
L'indice è stato ideato ed è stato molto utilizzato in Francia, paese simile al nostro territorio, e comprende un alto numero di specie indicatrici che si trovano anche da noi. È quindi più robusto e più adattabile, rispetto ad altri indici messi a punto nel nord Europa, che includono un minor numero di taxa indicatori. L'indice viene espresso come RQE_IBMR, utilizzando cioè il Rapporto di Qualità Ecologica secondo la Dir.2000/60/CE, su una scala di valori da 0 a 1; la scala è traducibile in cinque classi di qualità, come per gli altri indicatori biologici.