Presentation of the bachelor degree in Environmental Science. The thesis is titled: Application of IBMR, Macrophyte Index, to the basin of the Fibreno (Southern Lazio).

1. Applicazione dell’Indice macrofitico IBMR al bacino del
Fibreno (Lazio Meridionale)
Candidato
Luca Caliciotti
Matricola
1157611
Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali
Corso di Laurea in Scienze Ambientali
TESI SPERIMENTALE IN BOTANICA APPLICATA
Relatore
Dr. Mauro Iberite
Correlatore
Dr. Silverio Abati
Anno Accademico 2009 – 2010

2.  Direttiva Acque 2000/60/CE (WFD) e il D.lgs
152/2006
 Monitoraggio degli ecosistemi acquatici tramite:
Elementi biologici
•Macrofite
• Diatomee
•Macroinvertebrati
• Fauna ittica
Elementi abiotici
•Parametri chimico-fisici
•Parametri idromorfologici
Macrofite e biomonitoraggio
2

3. Si intende per bioindicatore: un organismo o sistema
biologico usato per valutare una modificazione-generalmente
degenerativa-della qualità dell’ambiente, qualunque sia il
livello di organizzazione e l’uso che se ne fa. Secondo i casi il
bioindicatore sarà una comunità, un gruppo di specie con
comportamento analogo (gruppo ecologico), una specie
particolarmente sensibile (specie indicatrice), oppure una
porzione di organismo, come organi, tessuti, cellule o anche
una soluzione di estratti enzimatici”- Iserentant e De Sloover
(1976).
Biovalutazione Biomonitoraggio

4. Caratteristiche di un buon bioindicatore
 Ranges di tollerabilità ristretti
 Facilità di identificazione
 Distribuzione ad ampio areale
 Presenza in elevata densità e dimensioni che ne permettano la
manipolazione
 Variabilità ecologica e mobilità limitate
 Durata del ciclo vitale piuttosto lunga in modo da poter esprimere
un effetto cumulativo nel tempo delle varie fonti di stress
 Un’autoecologia ben documentata in letteratura
Le Macrofite sono sensibili a inquinamento da biocidi, carico
organico e da nutrienti.
4

5. Per macrofite si intende la comunità vegetale presente in ambiente acquatico sia
lotico che lentico, formato da organismi macroscopicamente visibili.
Angiosperme e pteridofite
•Idrofite
•Anfifite
•Elofite
•Pioniere di greto
Muschi ed epatiche
Riccia fluitans L.
Fissidens viridulus (Sw.)
Wahlemb
Alghe
•Chlorophyta
•Rhodophyta
•Phaeophyta
•Cyanobacteria
Chara vulgaris L.
Macrofite
5

6. Adattamenti all’ambiente acquatico
 Cuticola molto sottile o assente
 Stomi con le cellule di guardia per lo più inattive
 Adattamenti fisiologici come l’assorbimento di HCO3ˉ
 Assenza di ampie zone di tessuti di sostegno
 Tessuti aeriferi con funzione di traslocamento O2 e di
galleggiamento
 Foglie e fusti trasformati per resistere alla velocità della
corrente
 Riproduzione e dispersione
Ceratophyllum demersum L.Eichhornia crassipes Ranunculus trichophyllus Chaix6

7. Area di studio: bacino del Fibreno
Caratteristiche principali:
•Bacino imbrifero del lago
di 24 Km2
•Bacino idrogeologico di 840 Km2
•Sorgenti
•Attività carsica
•Pendenza di 0,03‰
ArcGis 9.3 & Google Earth
tavoletta I.G.M.(scala 1:25.000) 152 III SE Sora. 7

8. Inquadramento climatico: reg. temperata – unità fitoclimatica 5 (Blasi, 1994).
Dati termo-pluviometrici:
 Casamari (1950-1985):T med 14,12 °C e P annua 1241,9 mm/anno
 Sora (1958-2009): T med 14,24 °C e P annua 1213,43 mm/anno
Diagrammi ombrotermi di Bagnouls-Gaussen
0
20
40
60
80
100
0
10
20
30
40
50
Temperature°C
Casamari
T media T max T min Prep
80 160
Precipitazionimm
0
20
40
60
80
100
0
10
20
30
40
50
Temperature°C
Sora
T media T max T min Prep
Precipitazionimm
180
Annali idrologici della sezione di Napoli (1950-2009) 8

9. IBMR =
Ei = coeff.di stenoecia
Ki = coeff. di copertura
Ci = coeff. di sensibilità
210 specie indicatrici
0 ≤ IBMR ≤ 20
% relativa del taxon : 100 = % reale del taxon : % di copertura reale totale
Copertura
reale
Coefficienti
di copertura,
Ki
Significato secondo
IBMR
cop < 0,1 1 Solo presenza
0,1 < cop < 1 2 Copertura scarsa
1 < cop < 10 3 Copertura discreta
10 < cop < 50 4 Copertura buona
cop > 50 5 Copertura alta
Valore IBMR Livello trofico
Scala
colorimetrica
IBMR ≥ 14 Trofia molto lieve
12 ≤ IBMR ≤ 14 Trofia lieve
10 ≤ IBMR ≤12 Trofia media
8 ≤ IBMR ≤10 Trofia elevata
IBMR ≤ 8 Trofia molto elevata
Condizioni di applicabilità:
La comunià macrofitica deve essere di almeno 5%
dell’area della stazione
Il numero dei taxa indicatori deve essere superiore
alla metà dei taxa totali
La copertura dei taxa indicatori deve superiore del
50% della copertura totale
Indice Macrofitico IBMR (AFNOR, 2003)
9

10. EQR-IBMR = 0 ≤ EQR-IBMR ≤ 1
Classi di
qualità
Valori EQR-IBMR per le 3 aree geografiche
Alpina Centrale Mediterranea
Elevato EQR > 0,85 EQR > 0,90 EQR > 0,90
Buono 0,70 < EQR < 0,85 0,80 < EQR < 0,90 0,80 < EQR < 0,90
Sufficiente 0,60 < EQR < 0,70 0,65 < EQR < 0,80 0,65 < EQR < 0,80
Scarso 0, 50 < EQR < 0,60 0,50 < EQR < 0,65 0,50 < EQR < 0,65
Cattivo EQR < 0,50 EQR < 0,50 EQR < 0,50
Ricerca delle condizioni di riferimento:
• ricerca di siti di riferimento
• costruzione di modelli predittivi
• analisi di dati storici, o su conoscenze paleolimnologiche
• giudizio di esperti del settore
Valore di riferimento IBMR
utilizzato nel calcolo del EQR =
12,5 relativo ai fiumi mediterranei
di piccola dimensione
(Minciardi in verbis)
Indice di stato ecologico EQR-IBMR
10

11. Protocollo APAT-2007
Campionamenti
Periodo dei campionamenti
Scelta della stazione
Metodiche di campionamento
Staz.2, il Rio
Staz. 3, ponte Tapino
11

12. Testi consultati maggiormente:
 Flora d’Italia (Pignatti,1982)
 The moss flora of Britain & Ireland
(Smith, 2004)
 The Freshwater algal flora of the
British Isles (John et al., 2002)
Essicazione ed identificazione
Essiccazione e conservazione dei
campioni
12

13. Taxa totali: 69, di cui:
 3 generi di alghe filamentose
 8 specie di muschi
 3 specie di epatiche
 3 specie di pteridofite
 52 specie di angiosperme
Berula erecta (Hudson) Coville
Specie rilevate a più ampia copertura:
Potamogeton natans L.
Callitriche obtusangula Le Gall
Analisi floristica
13

14. Ritrovamento di due specie di Muschi la cui presenza per il
Lazio nella checklist (Aleffi et al., 2008) è fatta risalire a
segnalazioni precedenti al 1950:
• Hygroamblystegium tenax e Cinclidotus aquaticus
Ritrovamento di una nuova stazione per il Lazio della specie
esotica Lemna minuta H., B. & K in associazione con Lemna
minor L., Lemna trisulca L.,e Riccia fluitans L., ritenuta
invasiva per il Lazio (Iberite et al., 2008; Celesti-Grapow et al.
2009; Iamonico et al. 2010).
Risultati floristici
14

15. Risultati:
IBMR e EQR
I serie di campionamenti (10 -21/07 - 1/08/2009)
Stazione
N° Taxa
indicatori
N° Taxa
totali
%Copertura taxa
indicatori
% Copertura
totale
Valore
IBMR
Livello di
trofia
EQR-
IBMR
Stato
ecologico
1 8 19 35, 7 50 11,82
Medio
0,946 Elevato
2 9 13 14,25 15 10,27 0,82 Buono
3 9 20 57 60 11,88 0,95
Elevato
4 11 13 85,5 95 11,5 0,92
5 10 15 60 60 11,06 0,884 Buono
15

16. Risultati
IBMR e EQR
II serie di campionamenti (16/10/2009)
Stazione
N° Taxa
indicatori
N° Taxa
totali
% Copertura taxa
indicatori
% Copertura
totale
Valore
IBMR
Livello di
trofia
EQR-
IBMR
Stato
ecologico
1 10 14 59,5 70 11,54
Medio
0,923 Elevato
2 10 13 18 20 10,916 0,873
Buono
3 12 18 66,5 70 10,9 0,872
4 6 8 72 80 11,45 0,916 Elevato
5 10 15 60 60 10,03 Elevato 0,802 Buono
16

17. Dati chimici pregressi
Acque bicarbonato – calciche alcalino – terrose (Bono et al, 2002).
Parametro rilevato
Staz. 8 –
sorgente
“l’approdo”
L.Fibreno
Staz. 9 -sorgente
“Il salice”
L.Fibreno
Staz.10 - ponte
di Vani, fosso
Carpello
Staz.11 -
sorgente
“canneto”, fosso
Carpello
Staz. 14 - ponte
Tapino, fiume
Fibreno.
Staz.15 - ponte
“il forno”,
torrente il Rio.
Quota (m) 291 291 291 299 290 292
pH 6,98 7,30 7,87 7,18 7,24 7,98
C.E. (µS/cm) 755 572 461 575 614 547
TDS (mg/l) 431 326 263 328 350 312
Temperatura (°C) 9,9 9,7 11,4 10,3 11,0 15,2
O2 disciolto (mg/l) 8,28 8,86 11,67 8,18 11,68 10,50
HCO3
- (mg/l) 520 388 315 388 426 329
Cl- (mg/l) 8,22 9,93 11,08 7,64 8,06 17,02
NO3
- (mg/l) 1,99 1,72 1,58 2,44 1,83 2,13
SO2
- (mg/l) 9,69 7,40 7,70 11,88 7,93 7,08
Na+ (mg/l) 3,46 2,30 3,20 2,80 3,23 4,51
K+ (mg/l) 1,16 0,43 0,65 1,00 1,08 1,15
Ca++ (mg/l) 148 111 95 110 117 100
Mg++ (mg/l) 17,43 14,55 10,53 14,65 14,99 8,18
SiO2 (mg/l) 0,77 0,24 0,24 0,72 0,38 5,57 17

18. Analisi chimiche effettuate
16/10/2009 Stazione 1 Stazione 2 Stazione 3 Stazione 4 Stazione 5
pH 7,65 7,97 7,28 7,48 8,25
T °C pHmetro 10,2 12,4 10,4 11,3 11
O2 disciolto (mg/l) 10,13 11 11,6 12,23 10,42
% di saturazione 93,4 104 109,4 115 97
T °C ossimetro 10,2 12,3 10,4 11 11
Conducibilità (μS/cm) 469 544 645 644 635
T(°C) conduttimetro NR 12,4 10,4 11 11
NO3
- (mg/l) < 0,0 < 0,0 < 0,0 < 0,0 < 0,0
NO2
- (mg/l) <0,3 <0,3 (0,03) <0,3 (0,12) <0,3 <0,3
NH4
+ (mg/l) < 0,0 < 0,0 < 0,0 < 0,0 < 0,0
PO4
3- (mg/l) 0,07 0,17 0,06 0,02 0,02
18

19. Conclusioni
Il lavoro effettuato risulta essere la prima applicazione dell’ indice IBMR all’area
di studio e dell’EQR-IBMR per tutta l’Italia centro-meridionale.
Livello trofico: Medio ed Elevato, IBMR compreso tra 10 e 11,9.
Stato ecologico: Elevato e Medio, EQR-IBMR compreso tra 0,80 e 0,95.
Possono essere evidenziate le differenze tra i due indici:
Maggiore capacità di discriminazione
Valori assoluti contro valori relativi
19

20. Grazie per l’attenzione
20