STUDIO DELLA DISTRIBUZIONE DELLE COMUNITÀ DI MACROINVERTEBRATI BENTONICI ALL’INTERNO DEL RETICOLO IDROGRAFICO VALDOSTANO
1. UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA
STUDIO DELLA DISTRIBUZIONE DELLE COMUNITÀ DI
MACROINVERTEBRATI BENTONICI ALL’INTERNO
DEL RETICOLO IDROGRAFICO VALDOSTANO
Corso di Laurea Magistrale in Biologia Sperimentale ed Applicata
Curriculum Biologia Ambientale e Biodiversità
Relatori
Prof. Anna Carmen Occhipinti
Prof. Francesca Gigli Berzolari
Correlatori
Dott. Andrea Mammoliti Mochet
Dott.ssa Valeria Roatta Candidato: Andrea Viana
2. MACROZOOBENTHOS E BIOMONITORAGGIO
• Con macrozoobenthos si intendono tutti gli invertebrati che
vivono, per almeno una parte del ciclo vitale, a stretto contatto
col fondo, e i cui ultimi stadi di sviluppo raggiungono almeno i
3-5 mm.
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3. • Ciclo vitale da poche settimane fino ad alcuni anni
• Diverse modalità reperimento ed assunzione risorse nutritizie
(tagliuzzatori, raschiatori, raccoglitori, filtratori, predatori)
• Adattamenti per resistenza alla corrente (organi adesivi e
corpo appiattito dorso-ventralmente), e per respirazione
(tracheobranchie, sifoni e pigmenti respiratori)
MACROZOOBENTHOS E BIOMONITORAGGIO
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4. Caratteristiche che li rendono buoni bioindicatori:
• i diversi gruppi presentano differenti sensibilità
all’inquinamento, oltre che diversi ruoli trofici
• sono stabili e poco mobili e indicano con immediatezza le
eventuali alterazioni dell’ambiente
• hanno un ciclo vitale lungo che permette di rilevare impatti
minimi protratti nel tempo
• sono facilmente campionabili e identificabili
MACROZOOBENTHOS E BIOMONITORAGGIO
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5. SCOPO DELLA RICERCA
• Messa a punto di uno o più indicatori per stimare il valore
naturalistico (proxy della biodiversità) sulla base della presenza
di taxa di zoobenthos nel reticolo valdostano
• Studio della relazione tra tali indicatori e le caratteristiche
complessive dei siti e dei bacini sottesi, sia in termini di
pressioni antropiche sia in termini di attributi naturali
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Il lavoro è stato svolto presso l’Agenzia Regionale per la
protezione dell’Ambiente della Valle d’Aosta, sezione
Acque, Suolo e Siti Contaminati.
6. 3240 km2
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AREA DI STUDIO
7. Oltre 5000 km
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AREA DI STUDIO
8. 71 siti dal 1997 al 2013
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AREA DI STUDIO
9. 71 bacini idrografici
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AREA DI STUDIO
10. Quota media elevata
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11. Temperatura dell’acqua molto bassa (2.8°C -
8.3°C)
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12. Pendenze notevoli dei bacini
4000 m
1000 m
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13. Velocità di corrente molto alta
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14. Substrati rocciosi diffusi e privi di vegetazione acquatica
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15. Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 15 di 52
Substrati rocciosi diffusi e privi di vegetazione acquatica
16. 200 km2 di superficie glacializzata (circa 6% del totale)
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17. 200 km2 di superficie glacializzata (circa 6% del totale)
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18. Solidi sospesi elevati
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19. Superficie agricola ridotta
Variabilità naturale delle portate
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20. Letti incassati, salti naturali e insolazione ridotta
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21. Potenzialità biogenica naturalmente bassa
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22. Modificazioni fisiche per realizzazione opere di sicurezza idraulica
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23. Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 23 di 52
Modificazioni fisiche per realizzazione opere di sicurezza idraulica
24. Captazioni idroelettriche e irrigue molto diffuse
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25. Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 25 di 52
Captazioni idroelettriche e irrigue molto diffuse
26. Scarichi autorizzati di reflui soprattutto urbani
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27. Scarichi autorizzati di reflui urbani
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28. MATERIALE E METODI
• Raccolta dati biologici
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29. MATERIALE E METODI
• Sono elaborati sostanzialmente due indici
– IBE (Ghetti & Bonazzi, 1981) (previsto in normativa fino al
2006)
– STAR_ICMi (Buffagni & Erba, 2007) (attualmente indice
ufficiale)
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30. Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 30 di 52
METODO IBE
METODO STAR_ICMi
31. • Variabili indipendenti (qualitative e quantitative) considerate:
– Origine (glaciale o da scorrimento)
– Distanza dalla sorgente (km)
– Quota (m s.l.m.)
– Pendenza (°)
– Esposizione (°N)
– Superficie bacino (kmq)
– Granulometria (N)
– Conducibilità ()
– pH
– Solidi sospesi (mg/l) mediana, magra, morbida
– Temperatura (°C) mediana, magra, morbida
– Portata scarichi autorizzati (l/s)
• Ad ogni variabile è stata associata una rappresentazione
cartografica mediante GIS
• La variabile numero massimo di taxa, è stata considerata la
variabile di risposta dello studio
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MATERIALE E METODI
32. MATERIALE E METODI
Analisi statistica
• Descrizione delle variabili quantitative e qualitative
• Analisi preliminare per lo studio della relazione tra l’indicatore
di biodiversità e le variabili esplicative:
- coefficiente di correlazione non parametrico Rho di
Spearman (quantitative)
- i test non parametrici di Mann-Whitney e Kruskal-Wallis
(qualitative)
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33. MATERIALE E METODI
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• Modello di regressione di Poisson: esprime la relazione tra un
conteggio (y) e un set di n variabili indipendenti (xi, i=1….n),
secondo il seguente modello lineare:
𝐿𝑛(𝑌) = 𝑏0 + 𝑏1 𝑥1 + 𝑏2 𝑥2 + ⋯𝑏n 𝑥n
- bi misura di quanto varia il ln(y) quando xi varia di una unità
- 𝑒bi misura in % di quanto varia y quando xi varia di una unità
essendo il coefficiente di regressione (bi) aggiustato per la
presenza delle altre variabili indipendenti che rimangono
costanti
• Livello di significatività α= 0.05
• Software utilizzati MSExcel 2011 e SPSS 20
34. RISULTATI
Regressione di Poisson - Variabile di risposta: n° massimo di taxa
• Origine, solidi sospesi, esposizione (borderline), e portata
scarichi sono risultate associate, in maniera statisticamente
significativa alla variabile di risposta (numero massimo di
taxa) nel modello di regressione di Poisson
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35. Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 35 di 52
RISULTATI
Il modello più precisamente misura quanto queste variabili
influiscano nel determinare la variabile di risposta
Si osserva che il numero massimo di taxa:
• diminuisce di circa il 16% passando da corsi d’acqua a scorrimento
superficiale a quelli di origine glaciale (eb=0.84; p=0.009)
• diminuisce dell’1% per un aumento dei solidi sospesi di 1 mg/l
(eb=0.99; p=0.032)
• aumenta dello 0.1% quando la portata aumenta di 1 l/sec
(eb=1.001; p=0.005)
• Aumenta, con significatività borderline, dello 0.2% quando
l’esposizione aumenta di 1° (Nord=0°; Est=90°; Sud=180°;
Ovest=270°) (eb=1.002)
36. RISULTATI
• Origine: 81.7% dei bacini considerati è di origine glaciale,
mentre solo il 18.3% è a scorrimento superficiale
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37. Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 37 di 52
RISULTATI
38. RISULTATI
• Origine: 81.7% dei bacini considerati è di origine glaciale,
mentre solo il 18.3% è a scorrimento superficiale
• Solidi sospesi: la maggior parte delle stazioni ha valori di
solidi sospesi relativamente costanti ed elevati
(mediana=3.50, minimo=0.20, massimo=79.40)
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39. RISULTATI
Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 39 di 52
40. RISULTATI
• Origine: 81.7% dei bacini considerati è di origine glaciale,
mentre solo il 18.3% è a scorrimento superficiale
• Solidi sospesi: la maggior parte delle stazioni ha valori di
solidi sospesi relativamente costanti ed elevati
(mediana=3.50, minimo=0.20, massimo=79.40)
• Esposizione: i bacini idrografici si trovano in un range di
esposizione compreso tra 132.60 e 237.82 gradi
(mediana =184.43)
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41. Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 41 di 52
RISULTATI
42. RISULTATI
• Origine: 81.7% dei bacini considerati è di origine glaciale,
mentre solo il 18.3% è a scorrimento superficiale
• Solidi sospesi: la maggior parte delle stazioni ha valori di
solidi sospesi relativamente costanti ed elevati
(mediana=3.50, minimo=0.20, massimo=79.40)
• Esposizione: i bacini si trovano in un range di esposizione
compreso tra 132.60 e 237.82 gradi
(mediana =184.43)
• Portata scarichi: 27 bacini su un totale di 71 (35.2%) non
presentano scarichi urbani, espressi in l/s massimi autorizzati
(mediana=1.36, minimo=0.00, massimo=464.93).
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43. RISULTATI
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44. Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 44 di 52
RISULTATI
45. DISCUSSIONE
Il numero massimo di taxa è più elevato nei corsi d’acqua a
scorrimento superficiale (regime nivo-pluviale)
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46. DISCUSSIONE
La presenza di solidi sospesi è strettamente associata alla
glacialità del bacino
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47. DISCUSSIONE
La sommatoria delle portate degli scarichi urbani costituisce l’unico
descrittore connesso direttamente a una pressione antropica
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48. DISCUSSIONE
L’esposizione influisce su insolazione e produttività primaria ma
nell’area di studio l’effetto può essere “mascherato”
dall’incassamento dell’alveo e dall’ombreggiamento della
vegetazioneTesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 48 di 52
49. DISCUSSIONE
Il modello regressivo di Poisson quantifica l’effetto dei quattro
parametri suddetti nel determinare il numero massimo di taxa:
• il numero di taxa si riduce di circa il 16% passando da corsi
d’acqua a scorrimento superficiale a quelli di origine glaciale
• il numero di taxa diminuisce dell’1% per un aumento dei solidi
sospesi di 1 mg/l
• il numero di taxa aumenta del 10.5% quando la portata degli
scarichi autorizzati aumenta di 100 l/sec
• il numero di taxa aumenta del 2% quando l’esposizione
aumenta di 10°, all’interno del range di esposizione
considerato (137°-270°)
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50. CONCLUSIONI
• I fattori che influiscono maggiormente sul numero massimo di
taxa nell’area di studio sono di tipo naturale (origine, solidi
sospesi, esposizione) e non sono riferibili a pressioni e impatti
antropici
• Il giudizio di stato di qualità ambientale (secondo la normativa
vigente) tiene conto del numero massimo di taxa ed è quindi
influenzato nell’area di studio più da parametri naturali che da
pressioni antropiche (!)
• Il numero massimo di taxa rinvenuti dovrebbe essere
confrontato con liste di comunità di riferimento per una data
tipologia di corpo idrico (come previsto in normativa). Tuttavia
tali liste non sono disponibili perché in fase di revisione
Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 50 di 52
51. CONCLUSIONI
• Il livello di integrità ambientale/impatto sul corso d’acqua non
può essere definito solo con le comunità bentoniche in contesto
oligotrofico con capacità portante naturalmente limitata. La
normativa vigente stabilisce che lo stato ambientale sia
determinato dal peggiore tra gli EQB (“vince il peggiore”). In
altre parole una comunità bentonica soggetta a limitanti naturali
molto forti può portare a una sottostima dello stato ecologico
• L’elaborazione della base dati utilizzata e la sua
rappresentazione cartografica rappresentano un plusvalore
oggettivo di elevata importanza gestionale
• Il dato cartografico e quantitativo è fondamentale per la
gestione dei conflitti d’uso tra diversi portatori di interesse della
risorsa idrica, in particolare per supportare modelli gestionali
basati sull’analisi multicriterio
Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 51 di 52
52. Grazie per l’attenzione!
Tesi di Laurea Magistrale di Andrea Viana - Università degli Studi di Pavia - A.A. 2013/2014 52 di 52
Editor's Notes
Buongiorno a tutti, sono Andrea Viana; l’argomento della mia tesi di laurea magistrale in Biologia Sperimentale ed Applicata, Curriculum Biologia Ambientale e Biodiversità, è lo studio della distribuzione delle comunità di macroinvertebrati bentonici all’interno del reticolo idrografico valdostano.
La presentazione è organizzata in una prima parte molto breve dedicata a dare alcuni riferimenti di base per introdurre il lavoro di tesi svolto, e una seconda parte che segue l’impostazione standard dei paper scientifici.
Con il termine di macroinvertebrati bentonici o macrozoobenthos si intendono tutti gli invertebrati che vivono, per almeno una parte del loro ciclo vitale, a stretto contatto col fondo del corso d’acqua, e i cui ultimi stadi di sviluppo raggiungono almeno i 3-5 mm di lunghezza
I gruppi faunistici più frequenti sono: insetti, in particolare plecotteri, efemerotteri, ditteri (chironomidi e blefariceridi) tricotteiri, crostacei (gamberi, gammaridi), molluschi (bivalvi e gasteropodi), anellidi (vermi e sanguisughe), platelminti (planarie)
Il loro ciclo vitale può durare da poche settimane fino ad alcuni anni a secondo dei diversi gruppi, che presentano anche differenti modalità di reperimento ed assunzione delle risorse nutritizie a seconda delle quali vengono classificati nei gruppi trofico-funzionali dei tagliuzzatori, raschiatori, raccoglitori, filtratori e preadatori.
Questi organismi mostrano inoltre adattamenti per la resistenza alla corrente, come organi adesivi e una forma del corpo appiattita dorso-ventralmente, e per la respirazione in situazioni di basse concetrazioni di O2, come tracheobranchie addominali, sifoni e pigmenti respiratori.
I macroinvertebrati bentonici sono considerati buoni indicatori dello stato di qualità delle acque per numerosi motivi.
I diversi gruppi presentano differenti sensibilità all’inquinamento
Sono abbastanza stabili e poco mobili, compiono infatti brevi spostamenti solo per alimentarsi e completare il ciclo vitale, indicando quindi con immediatezza le eventuali alterazioni dell’ambiente.
Hanno inoltre un ciclo vitale abbastanza lungo che permette di rilevare impatti minimi protratti nel tempo, e sono facilmente campionabili e identificabili.
Il lavoro di ricerca, che è stato svolto presso l’ARPA Valle d’Aosta ha avuto due finalità principali:
La Messa a punto di uno o più indicatori per stimare il valore naturalistico (proxy della biodiversità) sulla base della presenza di taxa di macrozoobenthosi all’interno del reticolo idrografico valdostano
E lo Studio della relazione tra tali indicatori e le caratteristiche complessive dei siti e dei bacini sottesi, sia in termini di pressioni antropiche sia in termini di attributi naturali
L’informazione derivante dal benthos, può essere considerata un indicatore di qualità ambientale da utilizzare in termini di:
gestione degli idrosistemi
un’eventuale revisione della rete di monitoraggio
- O possibili approfondimenti tematici
Come AREA DI STUDIO è stata considerata l’intera regione Valle d’Aosta, che ha una superficie pari a 3240 kmq
con un reticolo torrentizio che si estende per oltre 5000 km lineari
I siti indagati sono 71. E’ stato costituto un dataset contenente i dati di presenza di macrozoobenthos relativi a 17 anni, dal ‘97 al 2013, a cui sono stati associati anche dati stazionali derivati da cartografia GIS
Le stazioni di campionamento considerate sottendono altrettanti bacini idrografici
L’area di studio presenta caratteristiche molto particolari. Una quota media elevata
Temperatura dell’acqua molto bassa con valori che variano tra i 2.8 e gli 8.3 °C.
Pendenze notevoli dei bacini
Velocità di corrente molto alta
Substrati rocciosi diffusi e privi di vegetazione acquatica
Una superficie glacializzata con un’estensione di 200 Kmq pari a circa il 6% del totale
Un carico di solidi sospesi elevato quantificabile in 600.000 t/anno di sedimenti trasportati dalla Dora Baltea al bacino del Po. Che corrispondono ad oltre il 20% del carico solido complessivo che quest’ultimo riceve
Una superficie agricola ridotta
E una varibailità naturale delle portate
Letti incassati, con salti naturali e insolazione ridotta
Queste condizioni complessive comportano a livello di biocenosi una capacità biogenica ridotta
Alle limitanti naturali si aggiungono inoltre le alterazioni antropiche accumulate più recentemente,
Come le modificazioni fisiche per la realizzazione di opere di sicurezza idraulica
Molto diffuse nell’area di studio ...
Le captazioni idroelttriche e irrigue
Anche queste molto diffuse ...
E gli scarichi autorizzati di reflui, soprattutto urbani
EVIDENZIATI IN VERDE SULLA MAPPA
La raccolta dei dati biologici prevede il prelievo degli organismi in alveo tramite retino apposito ed un primo riconoscimento e conteggio dei taxa, effettuato direttamente in campo; a cui fa seguito la determinazione in laboratorio tramite microscopio e l’utilizzo di chiavi dicotomiche.
Vengono compilati elenchi faunistici dei taxa rinvenuti che servono per l’elaborazione di 2 indici.
L’IBE, previsto in normativa fino al 2006 si basa su un campionamento qualitativo effettuato tramite un retino immanicato mostrato sulla destra
E lo STAR ICMi, che è attualmente l’indice ufficiale e si basa su un campionamento quantitativo da effettuarsi tramite Rete Surber, visibile a sinistra.
Il campionamento secondo il metodo IBE viene effettuato lungo un transetto completo da sponda a sponda, tracciato obliquamente contro corrente, per comprendere tutti i microhabitat rappresentativi dell’alveo
Il metodo di campionamento previsto per l’elaborazione dell’indice STAR ICMi, di tipo quantitativo, viene effettuato su una superficie nota in maniera proporzionale alla percentuale di microhabitat presenti nel tratto campionato.
I dati sulla presenza di taxa di benthos raccolti per l’elaborazione dei due indici sono stati inclusi nello stesso dataset utilizzato per le successive elaborazioni statistiche e cartografiche.
(se il taxa è presente in campionemento IBE e/o STARICMi il dato di presenza è equivalente).
E’ stato considerato un gran numero di variabili esplicative sia qualitative, sia quantitative): l’origine, la distanza dalla sorgente, la quota, la pendenza, l’esposizione, la superficie dei bacini, la granulometria, la consucibilità, il ph, i solidi sospesi, la temperatura e la portata di scarichi urbani autorizzati.
Ad ognuna è stata associata una rappresentazione cartografica mediante GIS.
La variabile numero massimo di taxa è stata ritenuta un buon indicatore del valore di biodiversità, essendo influenzato dalle caratterstiche del sito di campionamento e del bacino da esso sotteso, e pertanto è stata considerata come variabile di risposta dello studio.
Le variabili quantitative sono state descritte utilizzando come misura di posizione la mediana, e come misura di dispersione i 25^ e 75^ percentile; le variabili qualitative sono state invece descritte utilizzando la frequenza percentuale
Si è condotta un’analisi preliminare di tipo esplorativo per lo studio della relazione tra l’indicatore di biodiversità e le variabili esplicative utilizzando:
- il coefficiente di correlazione non parametrico Rho di Spearman per quelle quantitative ,
- e i test non parametrici di Mann-Whitney e Kruskal-Wallis per quelle qualitative.
La scelta dei test non parametrici è stata suggerita sia dalla relativamente bassa casistica, sia perché non si conosceva la distribuzione di probabilità delle variabili quantitative nella popolazione obiettivo.
In base al risultato dell'analisi preliminare si sono scelte le variabili esplicative (quelle associate in modo statisticamente significativo all'indicatore) da inserire come variabili indipendenti in un modello di regressione di Poisson, il quale esprime la relazione tra un conteggio (y) e un set di n variabili indipendenti (xi,i=1….n), sia quantitative (covariate), sia qualitative (fattori), secondo il modello lineare:
Si è utilizzato come riferimento un livello di significatività alfa del 5%
Origine, solidi sospesi esposizione (con significatività borderline) e portata scarichi sono risultate associate, in maniera statisticamente significativa, alla variabile di risposta nel modello di regressione di Poisson.
La tabella mostra la relazione tra tra l’indicatore di biodiversità, espresso sia come numero massimo di taxa, (eb), sia come logaritmo naturale del numero massimo di taxa (b), e il set variabili esplicative selezionato
Il modello più precisamente misura quanto queste variabili influiscano nel determinare la variabile di risposta
Analizzando i risultati relativi alle variabili significative nel modello regressivo si osserva che l’81.7% dei bacini considerati è di origine glaciale, mentre solo il 18.3% è a scorrimento superficiale.
La maggior parte delle stazioni di campionamento ha valori di solidi sospesi relativamente costanti ed elevati
I bacini idrografici si trovano in un range di esposizione compreso tra 132.6 e 237.82 gradi.
27 bacini su totale di 71 non presentano scarichi urbani autorizzati
Qui si vedono invece i valori assunti dalla variabile di risposta all’interno dell’area di studio.
Relativamente all’origine (glaciale o scorrimento superficiale), si osserva che il numero massimo di taxa è più elevato nei corsi d’acqua a scorrimento superficiale ovvero con regime nivo-pluviale.
L’origine glaciale è connaturata anche a un range di temperature mediane più basse che comportano cicli metabolici più lenti. Si ha quindi un minor input energetico all’interno del sistema che risulta in grado di smaltire meno velocemente il carico di nutrienti.
Inoltre l’origine glaciale dei bacini comporta condizioni di oligotrofia più o meno spinta e comunità tendenzialmente con minor numero di taxa, sebbene altamente specializzati e sensibili. In effetti il modello regressivo di Poisson mostra come passando da bacini a scorrimento a bacini glaciali la variabilità del numero di taxa (differenza tra numero minimo e massimo) aumenti notevolmente. In particolare il numero minimo di taxa risulta essere significativamente più basso nei bacini glaciali (n=11), rispetto a quelli a scorrimento superficiale (n=22). Questo risultato può avere ricadute gestionali molto importanti ad esempio quando, per l’elaborazione di indici ufficiali, viene utilizzata la metrica numero massimo di taxa per esprimere lo stato di qualità del corso d’acqua in esame. Di fatto, comunità molto più povere di taxa sono spesso le più naturali.
Anche la presenza di solidi sospesi è strettamente associata alla glacialità del bacino.
L’effetto macroscopico è di tipo meccanico in quanto il carico solido abrade costantemente il substrato dell’alveo e limita fisicamente la possibilità di colonizzarlo da parte della vegetazione acquatica e del bentho. Oltre a questo effetto abrasivo i solidi sospesi possono esercitare anche un’azione occlusiva sui sistemi respiratori di pesci ed invertebrati. Maggiori solidi sospesi corrispondono quindi a popolazioni di benthos ancora più povere. Inoltre, i solidi sospesi aumentano la torbidità e quindi diminuiscono sensibilmente il passaggio della luce e la produttività primaria.
Un altro effetto che limita il numero di taxa è legato al deposito di granulometria fine (limo, sabbia) in alcuni microhabitat che risultano colonizzabili solo da alcuni taxa altamente specializzati, come i Chironomidae, mentre substrati più eterogenei ospitano comunità più abbondanti e diversificate.
La sommatoria delle portate degli scarichi urbani costituisce l’unico descrittore, risultato significativo nel modello, legato a una pressione antropica. Questo fattore ha un rilievo gestionale importante perché è l’unico su cui si può intervenire direttamente, aumentando o diminuendo la portata degli scarichi dei reflui urbani immessi nel reticolo torrentizio.
L’interpretazione del dato derivante dalla relazione tra numero massimo di taxa e portata degli scarichi urbani non è tuttavia univoca: la presenza ridotta di scarichi, nelle condizioni di generale oligotrofia dell’area di studio può corrispondere sia a un’elevata sensibilità dei taxa presenti, quindi indirettamente a una buona condizione complessiva del corpo idrico, sia a una maggiore vulnerabilità nei confronti di eventuali pressioni, ad esempio l’autorizzazione di nuovi scarichi. Parallelamente, un carico organico elevato derivante dalla presenza di reflui immessi in acqua, può comportare un numero elevato di taxa meno sensibili. Di fatto, il numero massimo di taxa sembra rispondere in modo evidente al tenore di sostanza organica disciolta: quando la sommatoria degli scarichi è alta il numero massimo taxa aumenta in quanto sono più numerose le unità tassonomiche tolleranti al basso tenore di ossigeno considerate dagli indici IBE e STAR_ICMi.
Inoltre ad una comunità composta da un maggior numero di taxa sebbene più tolleranti, corrisponde una maggiore articolazione della rete trofica; di fatto una comunità più ricca e con taxa più tolleranti potrebbe essere maggiormente stabile e meno vulnerabile in termini di resistenza e resilienza dei popolamenti macrobentonici (Herbst & Kane, 2009).
L’esposizione dei bacini idrografici, influendo sull’insolazione (maggiore nei bacini esposti a Sud e minore in quelli esposti a Nord), è generalmente interpretata in termini ecologici come proporzionale alla produttività primaria, ma nei torrenti dell’area di studio può essere “mascherata” da altri fattori quali l’incassamento dell’alveo e l’ombreggiamento della vegetazione. Di fatto, l’esposizione del bacino sotteso dal sito di campionamento risulta essere un descrittore poco influente sul numero massimo di taxa, verosimilmente perché il transetto usato per il campionamento può avere un’esposizione molto differente da quella del bacino sotteso
Il modello regressivo di Poisson quantifica l’effetto dei quattro parametri suddetti nel determinare il numero massimo di taxa. In particolare :
il numero di taxa si riduce di circa il 16% passando da corsi d’acqua a scorrimento superficiale a quelli di origine glaciale
il numero di taxa diminuisce dell’1% per un aumento dei solidi sospesi di 1 mg/l
il numero di taxa aumenta del 10.5% quando la portata degli scarichi autorizzati aumenta di 100 l/sec
il numero di taxa aumenta del 2% quando l’esposizione aumenta di 10°, all’interno del range di esposizione considerato (137°-270°)
I fattori che influiscono maggiormente sul numero massimo di taxa nell’area di studio sono di tipo naturale (origine, solidi sospesi, esposizione) e non sono riferibili a pressioni e impatti antropici.
Tuttavia, il numero massimo di taxa è una metrica considerata dagli indici previsti dalla normativa per la definizione della qualità dei corpi idrici in relazione alle pressioni di origine antropica.
Di conseguenza, il giudizio di stato di qualità ambientale è influenzato in modo significativo dai parametri naturali più che dalle pressioni antropiche correlate in particolare alla presenza di scarichi.
3° PUNTO Il numero massimo di taxa rinvenuti dovrebbe essere confrontato con liste di comunità di riferimento per una data tipologia di corpo idrico (come previsto in normativa). Tuttavia tali liste non sono attualmente disponibili perché in fase di revisione.
Il livello di integrità ambientale/impatto sul corso d’acqua è difficile da definire analizzando unicamente le comunità bentoniche in quanto, nel contesto oligotrofico dell’area di studio, esse sono sostenute da una capacità portante naturalmente limitata. Questa condizione si riflette anche sulla logica di assegnazione del giudizio di qualità, ai sensi della normativa vigente D.M. 260/2010 che assegna un valore fondamentale agli elementi di qualità biologica (EQB: Macroinvertebrati - Diatomee - Macrofite - Ittiofauna). In particolare lo stato di qualità del corpo idrico è determinato dal peggiore tra gli EQB (“vince il peggiore”). In altre parole una comunità bentonica soggetta a limitanti naturali molto forti può portare a una sottostima dello stato ecologico dei corpi idrici.
L’elaborazione della base dati utilizzata e la sua rappresentazione cartografica rappresentano un plusvalore oggettivo di elevata importanza gestionale
Il possesso di un dato cartografico e quantitativo riferibile alle condizioni ambientali dei corsi d’acqua risulta essere inoltre fondamentale per la gestione dei conflitti d’uso tra i diversi portatori di interesse (conservazione e mantenimento delle condizioni ambientali, fruizione idroelettrica, fruizione agricola, turismo, tutela del paesaggio, pesca sportiva) in particolare per supportare modelli gestionali basati sull’analisi multicriterio.
