Monitoraggio degli ambienti acquatici della Provincia di Sondrio

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1 Azione 9 - Aggiornamento del personale tecnico utile al perseguimento degli obiettivi Monitoraggio degli ambienti acquatici della Provincia di Sondrio Gaetano Gentili Montagna in Valtellina, 16 luglio 2010

2 Caratteristiche dei corsi d acquad Morfologica Idraulica Qualità biologica Chimico- fisica

3 Monitoraggio della qualità dei corsi d acqua d tramite: Studio della morfologia dell alveo Misure dei parametri idraulici Analisi dei parametri chimico - fisici Analisi della componente biotica tramite lo studio di bioindicatori

4 Studio della morfologia dell alveo INDICE DI FUNZIONALITÀ FLUVIALE (IFF) (Siligardi, 1999) DOMANDE 1- Stato del territorio circostante 2- Vegetazione presente nella fascia perifluviale primaria 2bis- Vegetazione presente nella fascia perifluviale secondaria 3- Ampiezza della fascia di vegetazione perifluviale 4- Continuità della fascia di vegetazione perifluviale 5- Condizioni idriche dell alveo 6- Stabilità delle rive 7- Strutture di ritenzione degli apporti trofici 8- Erosione delle rive 9- Naturalità della sezione trasversale 10- Fondo dell alveo degli ambienti a rapido decorso 10bis- Fondo dell alveo degli ambienti a lento decorso 11- Raschi, pozze e meandri 12- Vegetazione in alveo bagnato in acque a flusso turbolento 12bis- Vegetazione in alveo bagnato in acque a flusso laminare 13- Detrito 14- Comunità macrobentonica Livello di funzionalità GIUDIZIO DI QUALITÀ Punteggio Giudizio I Ottimo I-II Intermedio II Buono II-III Intermedio III Mediocre III-IV Intermedio IV Scadente IV-V Intermedio V Pessimo

5 Misura delle portate Utilizzo di una sonda per la misura della portata (flow-tracker tracker) MISURA DI PROFONDITÀ PUNTO DI MISURA DI VELOCITÀ SEZIONE TRASVERSALE ( v v0.6 + v 0. 2 ) Vm = 4

6 Misura delle portate

7 Misura delle portate

8 Analisi dei parametri chimico-fisici Misure in campo: ph Temperatura concentrazione/saturazione di O2O conducibilità elettrica solidi sospesi Sonda per la misura della concentrazione di solidi sospesi Utilizzo di una sonda multiparametrica per la misura di: ph,, T, O 2, conducibilità e salinità

9 Analisi dei parametri chimico-fisici Analisi di laboratorio su campioni d acqua d presi in campo (entro 24 ore): BOD5 COD Fosforo totale e ortofosfato Azoto totale e nelle sue forme Alcalinità Solidi sospesi totali

10 Analisi della componente biotica tramite lo studio di bioindicatori Bioindicatore = Organismo o insieme di organismi in grado di dare un indicazione sintetica delle perturbazioni dell ambiente in cui vive

11 Caratteristiche dei bioindicatori Organismi ben conosciuti Specie ben distribuite sul territorio studiato Sensibilità alla perturbazione che si vuole studiare

12 Normativa relativa all uso dei bioindicatori della qualità delle acque Europa Dir. 2000/60/CE Water Framework Directive Italia D. lgs. 152/99 D. lgs. 152/06 Norme in materia ambientale

13 Bioindicatori per i corsi d acqua previsti dalla Dir. 2000/60 Macroinvertebrati bentonici Diatomee bentoniche Macrofite Pesci

14 Metodi biologici basati su macroinvertebrati vantaggi e svantaggi molte specie con diversa sensibilità alle modificazioni ambientali e risposta rapida; capacità di essere buoni indicatori di eventi localizzati (hanno movimenti limitati) idonei per valutazioni di impatto sito specifiche; abbondante diffusione nella quasi totalità delle acque correnti; ciclo vitale lungo sensibilità agli eventi che hanno interessato il fiume nel passato; relativa semplicità di interpretazione dei dati da parte di personale qualificato; relativa facilità di campionamento (ridotto numero di operatori); buona disponibilità di informazioni relative all ecologia di questi animali; importanti quali risorse alimentari per la fauna ittica; capacità di alcune specie di accumulare e concentrare sostanze tossiche.

15 Macroinvertebrati In campo: bentonici Comprendono: larve di insetti crostacei vermi molluschi 1. Il campionamento è effettuato tramite retini posti nel corso d acqua controcorrente: il substrato presente nel riquadro del retino viene spazzolato per rimuovere gli organismi, che vengono raccolti nel fondo del retino. 2. Separazione degli invertebrati dal materiale raccolto (sabbia, frammenti vegetali, )

16 Macroinvertebrati bentonici In laboratorio: 3. Riconoscimento e conteggio degli invertebrati 4. Applicazione di indici che permettono di mettere in relazione la struttura delle comunità di macroinvertebrati con la qualità dell ambiente acquatico in cui vivono

17 Esempio di dati raccolti Taxa Famiglia Genere Densità (n/m2) IBE PLECOTTERI Nemouridae Amphinemura 286 abbondante PLECOTTERI Capniidae Capnia 2 drift PLECOTTERI Perlodidae Isoperla 22 comune PLECOTTERI Leuctriidae Leuctra 876 abbondante PLECOTTERI Perlidae Perla 20 comune PLECOTTERI Nemouridae Protonemura 46 comune PLECOTTERI Taeniopterygiidae Rhabdiopteryx 6 drift EFEMEROTTERI Baetidae Baetis 122 abbondante EFEMEROTTERI Heptageniidae Ecdyonurus 16 raro EFEMEROTTERI Heptageniidae Epeorus 30 comune EFEMEROTTERI Leptophlebiidae Habroleptoides 2 drift EFEMEROTTERI Heptageniidae Rhithrogena 490 abbondante TRICOTTERI Brachycentridae - 40 comune TRICOTTERI Glossosomatidae - 4 raro TRICOTTERI Goeridae - 2 drift TRICOTTERI Hydropsychidae abbondante TRICOTTERI Limnephilidae - 46 comune TRICOTTERI Odontoceridae - 4 raro TRICOTTERI Philopotamidae - 36 comune TRICOTTERI Rhyacophilidae - 84 comune TRICOTTERI Sericostomatidae - 12 raro COLEOTTERI Elminthidae abbondante COLEOTTERI Hydraenidae - 4 drift DITTERI Athericidae abbondante DITTERI Chironomidae abbondante DITTERI Empididae - 70 comune DITTERI Limoniidae - 64 comune DITTERI Psychodidae - 16 raro DITTERI Simuliidae - 90 comune DITTERI Tipulidae - 2 drift TRICLADI Planariidae Crenobia 146 abbondante OLIGOCHETI Haplotaxidae - 54 comune OLIGOCHETI Lumbricidae e/o Criodrillidae - 4 raro OLIGOCHETI Lumbriculidae - 4 raro TOTALE TOTALE TOTALE 3532 N taxa N taxa N taxa N taxa drift N taxa drift N taxa drift 6 6 N taxa non validi N taxa non validi N taxa non val idi 0 0 Punteggio IBE Punteggio IBE Punteggio IBE Classe di qualità Classe di qualità Classe di qualità I I

18 Diatomee bentoniche Alghe unicellulari dotate di un guscio siliceo adese al substrato roccioso e alle piante acquatiche In campo: 1. Campionamento tramite uno spazzolino con cui si rimuovono le diatomee da 5 ciottoli prelevati in diversi punti del fiume 2. Raccolta e conservazione del materiale in una soluzione di acqua ed etanolo

19 Diatomee bentoniche In laboratorio: 3. Pulitura del campione da tutto ciò che non è diatomee tramite reazioni di ossidazione con acqua ossigenata e acido cloridrico 4. Montaggio di vetrini per il riconoscimento al microscopio 5. Applicazione di indici che permettono di mettere in relazione la struttura delle comunità di diatomee con la qualità delle acque in cui vivono

20 Macrofite acquatiche In campo: Muschi Alghe Comprendono: Pteridofite Fanerogame cioè tutto ciò che è macroscopicamente visibile in acqua e sulla riva bagnata 1. Individuazione delle specie presenti all interno del tratto di corso d acqua monitorato 2. Per ogni specie individuata si indica la percentuale di superficie coperta 3. Campionamento di una pianta per ogni specie

21 Macrofite acquatiche In laboratorio: 4. Riconoscimento delle specie raccolte 5. Essiccazione ai fini della conservazione 6. Applicazione di indici che permettono di mettere in relazione la struttura delle comunità di macrofite con la qualità dell ambiente acquatico in cui vivono

22 Normativa Regionale Legge regionale N 12 del Norme per l incremento e della tutela del patrimonio ittico e della Pesca nelle acque della Regione Lombardia Articolo 11 (Ripopolamenti ittici) comma 6: Le modalità d uso della pesca con elettrostorditore e di altri attrezzi necessari per la cattura della fauna ittica sono determinate: a) dalla provincia per le attività di cui ai commi 3 e 4, nonché per le attività di censimento qualitativo e quantitativo finalizzato alla predisposizione e all aggiornamento della carta ittica provinciale e per eventuali recuperi dell ittiofauna durante le asciutte; b) dalla Regione per gli interventi a scopo di ricerca scientifica e di sperimentazione e per tutti gli altri usi non previsti alla lettera a).

23 Normativa Regionale Suggerimento: In occasione di recuperi di fauna ittica per asciutte di canali o di corsi d acqua, potrebbe essere utile predisporre una scheda standardizzata di censimento per la raccolta di dati ittiologici in modo da sfruttarli e inserirli come bagaglio di conoscenze nella Carta delle Vocazioni Ittiche Provinciali (come già richiesto dalla regione Lombardia) ESEMPIO ESEMPIO ESEMPIO

24 Principio di funzionamento conduzione elettrica La pesca tramite l utilizzo di una corrente elettrica è consentita perché l acqua, pur non essendo un buon conduttore, contiene normalmente sali disciolti (ioni e cationi). L acqua distillata, priva di sali disciolti non conduce elettricità! + sali = buona conducibilità - sali = scarsa conducibilità

25 Principio di funzionamento conduzione elettrica La conducibilità dell acqua di un corso d acqua o di un lago dipende da: dalle caratteristiche geologiche del bacino imbrifero dalla presenza di sostanze inquinanti dalla vicinanza con il mare (cono salino)

26 Principio di funzionamento Un oggetto posto in un campo elettrico verrà a trovarsi sottoposto ad una differenza di potenziale elettrico o tensione che dipenderà da: lunghezza del corpo orientamento del corpo vicinanza agli elettrodi tensione tra gli elettrodi Linee di forza campo elettrico Tanto più un pesce è grande e disposto perpendicolarmente rispetto alle linee del campo elettrico, tanto più il suo corpo verrà attraversato da quest ultime e quindi sottoposto ad una differenza di potenziale maggiore, rispetto ad un pesce di dimensioni minori nelle stesse condizioni o un pesce di uguali dimensioni posto parallelamente Elettrodo Linee di tensione + -

27 Principio di funzionamento l efficacia dell elettropesca ai limiti del campo elettrico il pesce si allarma e fugge appena ne percepisce la presenza (soglia della zona di percezione ) Il pesce reagisce alla differenza di potenziale che si stabilisce tra testa e coda (il potenziale corporeo ); si possono verificare 5 reazioni diverse: il pesce è indotto a nuotare forzatamente verso l anodo (soglia della zona efficace ); si verifica solo nel caso di corrente continua ed a impulsi CAMPO ELETTRICO il pesce subisce delle contrazioni muscolari (soglia della zona efficace nel caso di corrente alternata) FUGA NARCOSI TASSIA FUGA FUGA il pesce rimane paralizzato a seguito di rilassamento muscolare o stordimento (soglia della zona pericolosa ) TASSIA NARCOSI + ANODO può essere causata da traumi diretti (emorragie, fratture, arresto della respirazione) da deficit di ossigeno o dallo stress accumulato in seguito ad esposizione prolungata a eccessiva ddp

28 TETANIA CAMPO ELETTRICO Principio di funzionamento NARCOSI Tetania TASSIA FUGA Galvanonarcosi Galvanotassia Comportamenti

29 Principio di funzionamento Conducibilità Conducibilità elettrica elettrica Profondità Profondità dell acqua dell acqua Fattori Fattori che che determinano l efficacia dell elettropesca Tipo di Tipo di corrente corrente Velocità Velocità di di corrente corrente Limpidezza Limpidezza dell acqua dell acqua Fattori Fattori abiotici abiotici Fattori Fattori biotici biotici Fattori Fattori tecnici tecnici Dimensioni degli Dimensioni degli elettrodi elettrodi Voltaggio Voltaggio impiegato impiegato Tipo Tipo di di substrato substrato Azione di Azione di campionamento campionamento Temperatura Temperatura dell acqua dell acqua Taglia Taglia del del pesce pesce Specie Specie ittica ittica Condizione Condizione del del pesce pesce Esperienza Esperienza degli degli operatori operatori

30 Materiali elettrostorditori Elettrostorditore spallabile Elettrostorditore fisso o barellabile Elettrostorditore imbarcato

31 Materiali elettrostorditori Elettrostorditore spallabile montato su un telaio predisposto per essere indossato come uno zaino da una persona, che in genere aziona il pulsante di comando. Permette una elevata mobilità, anche se implica una maggior fatica e attenzione per l operatore che lo porta. Alimentabile da un motore a scoppio o da batteria. a motore a scoppio è pesante, rumoroso, emettere gas di scarico e richiede manutenzioni periodiche sulle parti meccaniche, ma consente elevate autonomie di funzionamento; è inoltre più potente a batteria elettrica è silenzioso, non produce fumo e richiede minor manutenzione, ma ha potenza limitata, scarsa autonomia di funzionamento e la ricarica non è sempre praticabile in campo. Elettrostorditore fisso o barellabile montato su un telaio che richiede almeno due persone per lo spostamento e per questo si utilizza tenendolo fisso a riva. È pesante, difficile da muovere e necessita di cavi di collegamento piuttosto lunghi ma offre maggiore potenza e chi aziona il pulsante di accensione può dedicarsi esclusivamente a tale compito. Elettrostorditore imbarcato è possibile semplicemente collocare su una barca un elettrostorditore di tipo fisso o spallabile; esistono però natanti appositamente predisposti con attrezzature da pesca elettrica, particolarmente utili nei grandi fiumi.

32 Materiali elettrostorditori Elettrostorditore spallabile con motore a scoppio Ha lo svantaggio di essere pesante, rumoroso, di emettere gas di scarico e di richiedere manutenzioni periodiche sulle parti meccaniche, ma può essere facilmente rifornito in campo consentendo elevate autonomie di funzionamento; produce inoltre maggiori potenze di quello a batteria, risultando così più efficace in termini di cattura Vantaggi autonomia maggior potenza (rispetto a quello a batteria) mobilità superiore Svantaggi gas di scarico peso manutenzione periodica

33 Materiali elettrostorditori Elettrostorditore spallabile con batteria E silenzioso, non produce fumo e richiede minor manutenzione, ma ha potenza limitata, scarsa autonomia di funzionamento e la ricarica non è sempre praticabile in campo. Vantaggi silenziosità no gas di scarico mobilità superiore scarsa manutenzione Svantaggi autonomia limitata rifornimento difficoltoso scarsa potenza (rispetto a quello con motore a scoppio)

34 Materiali elettrostorditori Elettrostorditore fisso o barellabile È generalmente piuttosto pesante ed è montato su un telaio che richiede almeno due persone per lo spostamento; pertanto lo si utilizza fisso presso riva. Rispetto a quelli spallabili sono molto più pesanti e quindi difficili da muovere; inoltre necessitano di cavi di collegamento piuttosto lunghi che complicano le operazioni di campionamento. Per contro essi offrono maggiore potenza e chi aziona il pulsante di accensione può dedicarsi esclusivamente a tale compito. Vantaggi autonomia illimitata elevata potenza maggior sicurezza Svantaggi mobilità limitata peso elevato (non è trasportabile) manutenzione periodica

35 Materiali Elettrostorditore imbarcato elettrostorditori E possibile semplicemente collocare su una barca un elettrostorditore di tipo fisso o spallabile; esistono altrimenti natanti appositamente predisposti, particolarmente utili nei grandi fiumi, ma assai costosi. Vantaggi autonomia illimitata elevata potenza maggior sicurezza Svantaggi costo molto elevato dedicato a laghi e grandi fiumi Manutenzione periodica

36 Materiali accessori Per consentire la propagazione della corrente elettrica in acqua indipendentemente dal tipo di apparecchio a disposizione, sono necessari accessori fondamentali quali: Polo positivo (Anodo) lancia anello conduttore cavo di collegamento Pulsante uomo presente Polo negativo (catodo) treccia in acciaio o rame cavo di collegamento

37 Materiali accessori In alcune situazioni ambientali e per particolari esigenze di campionamento sono disponibili varianti agli accessori tradizionali Anodi anulari con diametri diversi Lancia con pulsante Catodo galleggiante per barca Catodo multreccia Anodo ovale Anodo anatomico con pulsante Pedale uomo presente Anodo ad ombrello per barca

38 Tecnica impiego CAMPIONAMENTO ITTICO tramite elettrostorditore Torrenti guadabili Elettrostorditore spallabile o fisso

39 Tecnica impiego CAMPIONAMENTO ITTICO tramite elettrostorditore squadra composta da 4-5 o più operatori chiara divisione dei compiti condizioni idrologiche idonee (magra) dispositivi di sicurezza personali indossati conoscenza del valore di conducibilità dell acqua Torrenti guadabili

40 Tecnica impiego CAMPIONAMENTO ITTICO tramite elettrostorditore Fiumi navigabili e laghi Elettrostorditore barellabile o imbarcato

41 Tecnica regolazioni Possibili regolazioni e manovre da applicare allo strumento e agli accessori per rendere più efficace l azione di elettropesca conoscendo le condizioni di lavoro. Regolatore di frequenza degli impulsi Selettore tipo corrente: 1 - corrente continua 2 corrente a impulsi Interruttore ON-OFF del quadro elettrico Regolatore della tensione in uscita: 1 - basso voltaggio 2 - massimo voltaggio

42 Tecnica l efficacia dell elettropesca Bisogna raggiungere il migliore compromesso possibile tra efficienza di campionamento e rischio di danni ai pesci la possibilità di catturare i pesci è ostacolata: dalla reazione di fuga dalla narcosi che causa l affondamento o la deriva incontrollata del pesce stordito e quindi la sua perdita Per minimizzare i danni è opportuno che l esemplare sia raccolto prima che subentri la tetania (zona pericolosa) La possibilità di fuga dipende dal tempo e dal potenziale necessario per scatenare l elettrotassia (zona efficace), che a loro volta dipendono da: specie ittica (per es. 2 V per la trota) taglia del pesce (più bassa per gli esemplari più piccoli)

43 Tecnica l efficacia dell elettropesca non produce galvanotassi: l inversione di polarità disorienta il pesce e causa una forte tetania, con seri rischi di danneggiamento (emorragie, rottura della vescica natatoria, paralisi respiratoria, traumi spinali) al raggiungimento della soglia della zona efficace la fuga è impedita e inizia la fase di elettrotassi. Un ulteriore aumento del potenziale induce l elettronarcosi, con paralisi del pesce elettrotassi l effetto galvanotassico è più efficace di quello prodotto dalla continua e vengono evitati i traumi indotti dalla alternata. Frequenze <30 impulsi al secondo presentano ridotti rischi per i pesci, ma sono poco efficaci; a frequenze > l efficacia aumenta ma si accresce il rischio di danni Generalmente gli elettrostorditori utilizzano corrente continua o ad impulsi, che hanno la maggiore efficacia rispetto alla corrente alternata e sono meno dannose per i pesci elettronarcosi L INTERVALLO DI FREQUENZE MIGLIORE PER EFFICACIA DI CAMPIONAMENTO E MINIMIZZAZIONE DEI DANNI È TRA 30 E 60 IMPULSI AL SECONDO

44 Tecnica accorgimenti Torrenti guadabili con buche profonde e ampie o bassa conducibilità è necessario utilizzare la corrente ad impulsi data la grande quantità d acqua e la forte dispersione del campo elettrico RICORDARE CHE Con la corrente ad impulsi si perde sensibilmente la galvanotassia e si verifica precocemente la galvanonarcosi Regolare la frequenza: Maggiore è la frequenza e maggiori saranno i danni al pesce Pericolo di lesioni e danneggiamento dei pesci Con gli impulsi sarà maggiore il raggio di azione Selettore su 2

45 Tecnica tecniche di campionamento Campionamento con storditore spallabile Sono necessarie almeno tre persone: 1 che porta e aziona lo storditore e brandisce la lancia, 1 che raccoglie i pesci storditi con una guada 1 che trasporta i pesci catturati al luogo dove vengono esaminati Campionamento con storditore fisso a riva È necessaria una quarta persona che manovri il generatore distinta da quella che utilizza la lancia L AZIONE DI PESCA DEVE ESSERE SVOLTA PROCEDENDO DA VALLE VERSO MONTE PER: facilitare la cattura degli esemplari storditi trascinati dalla corrente evitare di creare torbidità davanti a se con i movimenti in acqua aumentare l effetto sorpresa sui pesci, che generalmente stazionano rivolti verso monte. Sfruttare l eventuale presenza di ostacoli naturali al passaggio dei pesci (briglie, cascate ecc) per limitare la fuga dei soggetti. In corsi d acqua ampi, dove i pesci hanno maggiori possibilità di fuga, procedere a zig-zag per coprire la maggiore area possibile, insistendo nei pressi dei rifugi per la fauna ittica Agire sempre con estrema accortezza e professionalità

46 Tecnica L uso della corrente elettrica può provocare nel pesce lesioni più o meno gravi che in alcuni casi possono portare alla morte Emorragie intramuscolari da lesioni interne lesioni ai pesci Infezioni secondarie fungine e batteriche Asfissia da tetano prolungato Sindrome da stress Utilizzando gli impulsi è opportuno non superare frequenze di Hz Anche operando in continua vi è rischio di lesioni nel picco iniziale quando si da corrente Echimosi da emorragie capillari

47 Tecnica lesioni ai pesci Traumi e lesioni a livello spinale

48 Sicurezza prevenzione infortuni Gli infortuni durante l esercizio della pesca elettrica possono essere dovuti al contatto con il campo elettrico utilizzato o derivare dalla particolare situazione ambientale in cui si opera, che comporta ad esempio il rischio di cadute ecc. Effetti diretti sul corpo umano della corrente continua Tetania: provoca asfissia (per contrazione della muscolatura toracica), seguita da svenimento e morte se la situazione si prolunga oltre i 4 5 minuti. Arresto respiratorio: Avviene quando la corrente elettrica interessa il centro che regola la respirazione, situato alla base del cranio; è più raro dell asfissia e dell arresto cardiaco. Arresto cardiaco: una corrente esterna che interessa la zona toracica può determinare una contrazione irregolare del cuore, la fibrillazione, seguita da arresto cardiaco e morte. Ustioni: Analogamente a quanto accade per ogni resistenza attraversata da una corrente elettrica, il passaggio della corrente nel corpo umano sviluppa calore e può produrre ustioni anche piuttosto gravi. In genere la corrente alternata è più dannosa di quella continua correnti alternate con frequenza tra 20 e 500 Hz sono più dannose di quella continua o di quelle alternate a frequenze maggiori: entro tale range di frequenza anche una corrente di soli 0.2 ma può essere pericolosa; A possono impedire di staccare la mano dal conduttore mentre 0.15 A per un secondo possono causare fibrillazione. I limiti per la corrente continua sono superiori di circa 3 volte.

49 Sicurezza prevenzione infortuni Gli indumenti e le attrezzature necessarie per gli operatori che svolgono la pesca elettrica la pesca elettrica sono: stivali (meglio se chiodati) e guanti dielettrici; aventi caratteristiche di impermeabilità all acqua e di isolamento elettrico, che devono impedire il contatto con la corrente elettrica sia rispetto agli elettrodi in tensione, sia rispetto alla zona di acqua attraversata dal campo elettrico da ispezionare ogni volta prima dell inizio delle operazioni per escludere la presenza di danni (Circolare del 23 gennaio 1993 N /OM- 7 del Ministero del Lavoro e della Previdenza Sociale) salvagente autogonfiabile, nel caso di acque profonde occhiali con lenti polarizzate