Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Instream Flow Incremental Methodology (IFIM)Applicazione sperimentale nel Fiume Taro (Parma)dell’Habitat Time Series Analy...
INQUADRAMENTO DEL LAVORO                                COMMITTENTE             ENTE PARCO REGIONALE FLUVIALE DEL TARO    ...
SITUAZIONE DI PARTENZA                            PTA Emilia Romagna (2005)I.     DMV IDROLOGICO: per il F. Taro 1,6 m3/sI...
INSTREAM FLOW INCREMENTAL METHODOLOGY                     O         METODO DEI MICROHABITAT                 (EVHA 2.0*)   ...
Schematizzazione dell’alveoIndividuazione di porzioni elementari dette “celle”:    Identificate dal modello con la loro su...
Dati in input  Dati IDRAULICI                         Dati BIOLOGICIDerivati da misure su campo               Derivati da ...
Dati biologici - idoneitàVelocità di corrente (Iv)                             Associano alla variabile ambientale        ...
ADP: Area Disponibile Ponderata   ADP (m2/m) = ∑cellai(IV*IP*IS)* Ai bagnata totale      HABITAT IDONEO ad accogliere la s...
Curve ADP-PORTATA             ADP OTT = ADP OTTimale             punto di massimo della curva;             portata che cor...
Fiume Taro: campagna di raccolta dati                      STAZIONE DI RILIEVO: Fornovo Di Taro                      - Al ...
Dati idraulici - Ricostruzione dell’alveo fluviale                                                    Fig. 2: Profilo long...
Analisi delle curve ADP-PortataPer ogni simulazione (3)                                  Totale curve ADP-Portata analizza...
Habitat Time Series Analysis                        1. IN COSA CONSISTE      Analisi dell’evoluzione dell’Area Disponibile...
HABITAT TIME SERIES                                                 Si sostituisce ad ogni portata dell’idrogramma il     ...
Procedura ripetuta per un intero                                                set di soglie di ADP ad                   ...
PRIORITA’ GESTIONALE:                                                                   mantenimento del fiume in condizio...
DURATE CRITICHEPunti di flesso: cambiamenti evidenti nella frequenza di accadimento.1. Evento persistente; si ripresentano...
Applicazione dell’Habitat Time Series Analysis nelFiume Taro      CONSIDERAZIONI SULLA SERIE STORICA UTILIZZATA  Serie sto...
19
Applicazione dell’Habitat Time Series Analysis nelFiume TaroPer ogni componente ittica:1)   Una Soglia di Criticità (SAR o...
1. Soglia di Criticità: SAR o SARCOR                                                 Caso I              Caso II          ...
21 LUGLIO 2009                             SAR o SARCOR   (m3/s)                                       Componente ittica  ...
Risultati: indicazioni gestionali complessiveI risultati emersi in questo studio indicano che il DMV idrologico stimato ne...
Pro…Maggiore articolazione del concetto di DMV rispetto all’approccio comune che distingue unicamente tra due tipi dicondi...
…e controRaccolta dati onerosa in termini di tempo e risorse umaneDisponibilità di serie storiche di lunga durataDisponibi...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×
Upcoming SlideShare
Studio E_Co-Busseto_Patto dei Sindaci28112012
Next
Download to read offline and view in fullscreen.

0

Share

Download to read offline

Chiussi_presentazione_AIIAD2012

Download to read offline

Applicazione sperimentale dell'Habitat Time Series Analysis (IFIM) nel Fiume Taro (PR)

  • Be the first to like this

Chiussi_presentazione_AIIAD2012

  1. 1. Instream Flow Incremental Methodology (IFIM)Applicazione sperimentale nel Fiume Taro (Parma)dell’Habitat Time Series AnalysisStudio condotto da:Sara Chiussi1,2, Cristina Bondavalli1Anni 2008-2010Resp. Scientifico: Prof. Antonio Bodini11Dipartimento di Bioscienze (ex Scienze Ambientali) – Università di Parma2Studio Associato E_Co – Ecologia e consulenza 1
  2. 2. INQUADRAMENTO DEL LAVORO COMMITTENTE ENTE PARCO REGIONALE FLUVIALE DEL TARO (situato all’interno del SIC e ZPS Medio Taro IT4020021) OBIETTIVOelaborare strumenti di supporto alla gestione dei prelievi idrici utili anche a fini di conservazione dell’ittiofauna protettaDirettiva 1992/43 CE (o Direttiva “Habitat”): emanata con il fine di proteggere ladiversità biologicae gli habitat nei paesi dell’Unione, individua habitat e specie sottoposti a tutela.NEL PARCO: Barbo Barbus plebejus, Barbo canino Barbus meridionalis, LascaChondrostoma genei, Vairone Leuciscus souffia, Cobite comune Cobitis taenia 2
  3. 3. SITUAZIONE DI PARTENZA PTA Emilia Romagna (2005)I. DMV IDROLOGICO: per il F. Taro 1,6 m3/sII. 31 dicembre 2008: adeguamento di tutte le derivazioni al DMV idrologico 31 dicembre 2016: integrazione del DMV IDROLOGICO con fattori di correzioneIII.che tengano conto di caratteristiche specifiche del corso d’acqua: morfologia,pregio naturalistico, fruizione, ecc. fino al 31 dicembre 2008: Riduzione ad un valore pari a 1/3 della componente idrologica FINALITA’ DELLO STUDIO: MIGLIORARE GLI STRUMENTI DI SUPPORTO ALLA GESTIONE DEI PRELIEVI PARTENDO DALL’APPROCCIO ATTUALE, BASATO SUL CONCETTO DI DMV 3
  4. 4. INSTREAM FLOW INCREMENTAL METHODOLOGY O METODO DEI MICROHABITAT (EVHA 2.0*) modello di simulazione che permette di valutare l’evoluzione dell’habitat fisico di un tratto di fiume in funzione della sua portata (modello idraulico); con riferimento a una specie ittica prescelta, collega un’informazione fisica che descrive l’habitat con una risposta biologica che permette di apprezzarne la qualità (modello biologico)* Istituto Cemagref di Lione 4
  5. 5. Schematizzazione dell’alveoIndividuazione di porzioni elementari dette “celle”: Identificate dal modello con la loro superficie; Caratterizzate da valori omogenei di profondità velocità di corrente substratocioè dalle variabili che definiscono il “microhabitat” in ambiente fluviale 5
  6. 6. Dati in input Dati IDRAULICI Dati BIOLOGICIDerivati da misure su campo Derivati da letteratura CURVE DI IDONEITA’ OParametri rilevati: PREFERENZA: quote topografiche, perricostruire la morfologia dell’alveo variabili idrauliche: LASCA – adulti1. altezza della lama d’acqua LASCA – giovani2. velocità di corrente VAIRONE – adulti3. granulometria del substrato VAIRONE – giovani BARBO – adulti 6
  7. 7. Dati biologici - idoneitàVelocità di corrente (Iv) Associano alla variabile ambientale un GIUDIZIO DI QUALITA’ che descrive quanto l’habitat è adeguato ad accogliere la specie ittica.Profondità (Ip) INDICE DI IDONEITA’ Compreso tra 0 ÷ 1Tipo di substrato (Is) IV*IP*IS è il giudizio di qualità complessivo associato al microhabitat 7
  8. 8. ADP: Area Disponibile Ponderata ADP (m2/m) = ∑cellai(IV*IP*IS)* Ai bagnata totale HABITAT IDONEO ad accogliere la specie ittica Condizioni adeguate all’accoglienza:Le condizioni sono specificate daiparametri idrologici.La adeguatezza è specificata dalla curva diidoneità. Ad ogni portata corrisponde un certo valore di ADP E’ POSSIBILE COSTRUIRE UNA CURVA “ADP-PORTATA” 8
  9. 9. Curve ADP-PORTATA ADP OTT = ADP OTTimale punto di massimo della curva; portata che corrisponde alle migliori condizioni che l’habitat fisico può offrire SAR = Soglia d’Accrescimento del Rischio limite al di sotto del quale il valore di ADP crolla rapidamente 9
  10. 10. Fiume Taro: campagna di raccolta dati STAZIONE DI RILIEVO: Fornovo Di Taro - Al limite di monte del Parco - A monte delle principali derivazioni irrigueSTAZIONE DI RILIEVO NUMERO RILIEVI EFFETTUATI: 4 (1 nel 2008 a scopo “didattico”, 3 nel 2009 per analisi) 3 SIMULAZIONI 10
  11. 11. Dati idraulici - Ricostruzione dell’alveo fluviale Fig. 2: Profilo longitudinale 1.Fig. 1: Vista dall’alto 2. Fig. 3: Profilo trasversale 3. 11
  12. 12. Analisi delle curve ADP-PortataPer ogni simulazione (3) Totale curve ADP-Portata analizzate: 15 Per ogni componente ittica (5) L’ADP misura la quantità di habitat necessaria per sostenere una certa specie ittica; in base al valore dell’ADP si possono pertanto stabilire le condizioni critiche di portata per i differenti stadi di sviluppo di quella specie ittica (CAPRA et al., 1995, CHIUSSI et al., 2009). L’abbondanza e la struttura di una popolazione ittica in un dato istante non dipendono soltanto dalla portata istantanea ma anche dalla sua variazione nel periodo precedente l’osservazione e, in particolare, da lunghezza ed entità dei periodi di stress idrico (CAPRA et al., 1995; GINOT et al., 1998). PORTATE SIGNIFICATIVE (m3/s) II - 2009 E’ quindi fondamentale considerare non Soglia di Accrescimento del Rischio (SAR) 1.4 m3/s solamente l’intensità di un impatto ma ADP OTTIMALE (ADP OTT) 2.2 - 2.6 m3/s anche durata e frequenza (PARASIEWICZ, 2008). 12
  13. 13. Habitat Time Series Analysis 1. IN COSA CONSISTE Analisi dell’evoluzione dell’Area Disponibile Ponderata sulla base delle serie storiche di portata, tramite la costruzionea) delle Habitat Time Seriesb) delle Uniform Continuous Under Thresholds Curves (UCUT Curves). METODOLOGIA SPERIMENTATA DA: PARASIEWICZ P., 2008. Habitat time series analysis to define flow augmentation strategy for the Quinebaug River, Connecticut and Massachusetts, USA. River Research And Applications, 24: 439-452. 13
  14. 14. HABITAT TIME SERIES Si sostituisce ad ogni portata dell’idrogramma il corrispondente valore di ADP, espresso in % della situazione ottimaleBioperiodo di riferimento:periodo del ciclo biologico (es. riproduzione, UNIFORM CONTINUOUS UNDERstadi giovanili). THRESHOLDS CURVES La curva rappresenta un determinato valore di ADP 14
  15. 15. Procedura ripetuta per un intero set di soglie di ADP ad incremento costante (habitat events). Riconoscibile un pattern chiaro dove siano rilevabili specifiche regioni in cui la presenza delle curve è più o meno concentrata.1. INDIVIDUAZIONE DI SOGLIE D’HABITAT SIGNIFICATIVE Habitat Stressor Thresholds (HSTs)2. IDENTIFICAZIONE DELLE DURATE CRITICHE (duration events) 15
  16. 16. PRIORITA’ GESTIONALE: mantenimento del fiume in condizioni lontane da quelle critiche e rare. HABITAT STRESSOR THRESHOLDSExtreme HST : massimo stress, l’habitat minimo che si può verificare in condizioni naturali;Rare HST : frequenze molto basse e solamente per un breve periodo di tempo;Critical HST : più frequente dell’evento raro; da intendersi come una sorta di anticipazione del rischio confunzione di “allarme” rispetto ad ulteriori decrementi, che rapidamente raggiungono la Rare HST.Common HST : non vi è stress per la fauna ittica. 16
  17. 17. DURATE CRITICHEPunti di flesso: cambiamenti evidenti nella frequenza di accadimento.1. Evento persistente; si ripresentano in genere a distanza di qualche anno e sono inusuali alla scala intra-annuale.La loro frequenza è significativa e può influenzare i processi ecologici che regolano il ciclo vitale di individui di unagenerazione (POFF e WARD, 1990).2. Evento catastrofico; le secche eccezionali di lunga durata (anche più di un mese), cioè quegli eventi che in genereavvengono con cadenza decennale.Le conseguenze di questi eventi condizionano molteplici generazioni (POFF e WARD, 1990). 17
  18. 18. Applicazione dell’Habitat Time Series Analysis nelFiume Taro CONSIDERAZIONI SULLA SERIE STORICA UTILIZZATA Serie storica dati di portata 2000-2008, breve ma l’unica disponibile: o Considerati solo duration events persistenti o L’ADP Ottimale (curve relative ai rilievi 2009) non si realizza per cui: è stata individuata l’ADP MAX della serie storica; ci si è concentrati unicamente sulla SAR. Portata misurata a Fornovo Taro: al netto delle derivazioni superiori e a monte delle derivazioni irrigue interne al Parco. Riflette condizioni non naturali che necessitano di essere gestite al meglio. 18
  19. 19. 19
  20. 20. Applicazione dell’Habitat Time Series Analysis nelFiume TaroPer ogni componente ittica:1) Una Soglia di Criticità (SAR o SARCOR ) Sfruttando le potenzialità dell’analisi è stato possibile individuare una portata inferiore alla SAR, a cui si può spingere la gestione di “deflusso/prelievi” ma solo per periodi di tempo limitati2. un Limite Inferiore alla SAR, identificato come segue: SAR > COMMON HST LI = COMMON HST SARCOR (= COMMON HST) LI = SAR3. la Durata Continua Massima Accettabile (DCMA, espressa in numero di giorni) per cui è accettabile scendere sotto la SAR facendo attenzione a rispettare comunque il Limite Inferiore alla SAR. 20
  21. 21. 1. Soglia di Criticità: SAR o SARCOR Caso I Caso II CRITICAL HST COMMON HSTRARE HST Caso I - SAR > Common HST SAR Caso II - SAR < Common HST SARCOR = Common HST 21
  22. 22. 21 LUGLIO 2009 SAR o SARCOR (m3/s) Componente ittica Maggio Giugno Luglio Agosto Lasca Giovani 1.6 1.6 1.6 Lasca Adulti 1.6 1.6 1.6 1.6 Vairone Giovani 2.3 Vairone Adulti 2 2 2 2 Barbo Giovani 1 1 Limite Inferiore (m3/s) Componente ittica Maggio Giugno Luglio Agosto2. Limite Inferiore: LI Lasca Giovani Lasca Adulti 1.4 1.5 1.4 1.5 1.4 1.5 1.4 Vairone Giovani 1.8 Vairone Adulti 1.8 1.8 1.8 1.8 Barbo Giovani 0.5 0.5 Durata Continua Massima Accettabile (n° giorni) Componente ittica Maggio Giugno Luglio Agosto3. Durata Continua Massima Lasca Giovani 16 16 16 Lasca Adulti 12 12 12 12 Accettabile: DCMA Vairone Giovani 13 Vairone Adulti 17 17 17 17 Barbo Giovani 8 8 22
  23. 23. Risultati: indicazioni gestionali complessiveI risultati emersi in questo studio indicano che il DMV idrologico stimato nelPTA è un valore che definisce condizioni al limite della tollerabilità per lafauna ittica. La portata di 1,6 m3/s (DMV idrologico) può essere tollerata dalFiume Taro solo per limitati periodi di tempo, poiché comporta per la faunaittica un grado di stress molto elevato. 23
  24. 24. Pro…Maggiore articolazione del concetto di DMV rispetto all’approccio comune che distingue unicamente tra due tipi dicondizioni: una caratterizzata da una portata soglia al di sotto della quale sono realistiche alcune disastroseconseguenze e una caratterizzata da tutte le altre portate (HUDSON et al., 2003; USGS, 2001).Possibilità di sviluppare tecniche predittive grazie alle informazioni su frequenza e durata di eventi. Alcuni studihanno provato la correlazione tra la consistenza di una popolazione ittica e la previsione di habitat potenziale(STALNAKER, 1979; JOWETT, 1992) mentre altri non hanno rilevato alcuna relazione significativa (ORTH e MAUGHAN, 1982; SCOTT eSHIRVELL, 1987).L’analisi delle UCUT Curves riduce il rischio di una valutazione soggettiva delle relazioni ADP-Portata (GINOT et al.,1998).Difficoltà nello specificare la richiesta di una o più portate in grado di proteggere l’integrità ecologica dei fiumioggetto di analisi (ORTH, 1987; STANFORD, 1994; RICHTER et al., 1997). L’utilizzo delle serie idrologiche fornisce un’informazionealtamente specifica per il corso d’acqua esaminato.Utile per rispettare quanto richiesto dal PTA Emilia Romagna entro il 31dicembre 2016: assegnare valori adeguati ai fattori di correzione dellacomponente idrologica, in particolare: M parametro morfologico N parametro naturalistico T parametro relativo alla modulazione nel tempo di DMV 24
  25. 25. …e controRaccolta dati onerosa in termini di tempo e risorse umaneDisponibilità di serie storiche di lunga durataDisponibilità in letteratura di curve di idoneità o di competenze adeguate per costruirecurve ad hocDipendenza dalla morfologia dell’alveo che, in fiumi come il Taro, si modifica ogni anno.Necessità di ripetere le simulazioni su più anni effettuando studi di lunga durata.Per definire in che misura le azioni di conservazione e ripristino possano contrastare glieffetti delle alterazioni umane è necessario capire in primo luogo il funzionamento diciascun sistema in condizioni inalterate e, successivamente, come le diverse attivitàumane hanno impattato sulle sue dinamiche (NAIMAN et al., 1995; BERNHARDT et al.,2005). In molti corsi d’acqua il regime dei prelievi e le variazioni del regime idrologicocausate dal cambiamento climatico hanno completamente alterato l’assettodell’ecosistema fluviale eliminando le tracce residue di naturalità. 25

Applicazione sperimentale dell'Habitat Time Series Analysis (IFIM) nel Fiume Taro (PR)

Views

Total views

829

On Slideshare

0

From embeds

0

Number of embeds

473

Actions

Downloads

4

Shares

0

Comments

0

Likes

0

×