ATTIVITA DI MONITORAGGIO MARINO COSTIERO

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1 Gianluca De Grandis ATTIVITA DI MONITORAGGIO MARINO COSTIERO

2 L ECOSISTEMA MARINO-COSTIERO L ambiente marino costiero è un ecosistema complesso e dinamico, notevolmente soggetto a degrado ambientale, sia per la fragilità tipica di ogni ambiente di transizione, sia per gli interessi conflittuali che vi si accentrano. La fascia costiera costituisce una risorsa primaria per l uomo e racchiude una consistente parte delle risorse economiche del nostro Paese. Una tale concentrazione antropica ha inesorabilmente prodotto elevate pressioni sull ambiente marino-costiero e le situazioni di degrado sono purtroppo numerose, tanto da far dubitare della sua conservazione per le generazioni future. E divenuto quindi necessario e improrogabile progettare e implementare programmi di monitoraggio e sorveglianza al fine di verificare lo stato di salute degli ambienti e valutarne l evoluzione nel tempo.

3 MONITORAGGI MARINI VECCHIA CONCEZIONE: In passato lo strumento del monitoraggio era unicamente inteso come una raccolta di informazioni di base in un determinato ambiente. Una delle poche utilità di questo obsoleto modo di agire è stato quello di costituire delle banche dati di riferimento a cui attingere per verificare cambiamenti degli ecosistemi in atto. NUOVA CONCEZIONE: La moderna finalità dei monitoraggi marini è invece quella di fornire (attraverso raccolte dati mirate e specifiche elaborazioni) informazioni precise sulle condizioni ambientali locali evidenziando i fattori di stress e rendendo quindi possibile la pianificazione di interventi di contenimento e/o ripristino.

4 NECESSITA DI SEMPLIFICAZIONE L ecosistema costiero è molto complesso e le componenti da misurare sono troppo numerose. Diviene quindi importante stabilire quali siano i parametri e/o le componenti ambientali su cui focalizzare gli sforzi di ricerca. La difficoltà maggiore risiede nell effettuare correttamente le necessarie semplificazioni da apportare alla struttura dell ambiente marino per rendere materialmente fattibile il lavoro scientifico, senza perdere tuttavia parti rilevanti delle informazioni che si intendono acquisire.

5 NORMATIVA DI RIFERIMENTO Le attività di monitoraggio sono state condotte inizialmente in riferimento ai dettami della L.979/82, finalizzata alla conoscenza dello stato degli ecosistemi e al controllo dell eutrofizzazione. I monitoraggi erano finalizzati al controllo delle acque e dei bivalvi, attraverso l analisi di alcuni parametri chimici, fisici e microbiologici. L emanazione delle più recenti normative comunitarie e nazionali hanno oggi portato alla definizione di una strategia di monitoraggio più complessa per ciò che attiene la selezione dei comparti di indagine e dei parametri indagati. Principali riferimenti legislativi dei monitoraggi marino-costieri condotti dall ARPAM: D.lgs. 152/99 Convenzione per il monitoraggio marino-costiero Min. Ambiente - Regioni Programma di Sorveglianza

6 FISICO-CHIMICI T, S, O 2, Pot Redox, ph, Chl a, Trasparenza Nutrienti azotati, fosforati, Silice Metalli pesanti Composti organoalogenati Composti organostannici Idrocarburi PARAMETRI INDAGATI AL CONTORNO P atm Vento (Dir., Int) Umidità Onde, Corrente MICROBIOLOGICI BIOLOGICI Enterococchi Coliformi totali Coliformi fecali Spore Clostridi E. Coli Salmonella Fitoplancton Zooplancton Biocenosi (fondi duri, fondi mobili) Saggi biologici

7 INDICE TROFICO DENOMINATO TRIX/1 Nella formulazione dell indice TRIX (Vollenweider et al, 1998) sono stati presi in considerazione quei parametri di stato trofico che mostravano di possedere i seguenti requisiti: essere significativi in termini sia di produzione della biomassa fitoplanctonica che di dinamica della produzione stessa essere rappresentativi in relazione ai principali fattori causali essere basati su misure e parametri di routine, solitamente e facilmente raccolti nell ambito di campagne di monitoraggio costiero. Un parametro sostitutivo della biomassa fitoplanctonica autotrofa è ben rappresentato dalla clorofilla

8 INDICE TROFICO DENOMINATO TRIX/2 Indice TRIX = [Log 10 (Ch x D%O x N x P)-a]/b N: l azoto disciolto inorganico (DIN); P: fosforo totale (PT); a =-1.5; b =-1.2 Indice di Trofia Stato Ambientale 2-4 Elevato 4-5 Buono 5-6 Mediocre 6-8 Scadente Classificazione trofica delle acque marine costiere (D.Lgs. 152/99)

9 TRANSETTI MONITORATI 15 Transetti che coprono l intero litorale marchigiano Ubicazione: in corrispondenza di input inquinanti zona di bianco (Conero) Zona di bianco

10 STAZIONI DI CAMPIONAMENTO Acqua A 500, 1000, 3000 m da costa Sedimento Passaggio sabbie-limi ( circa 1000 m da costa) Biota (Mytilus galloprovincialis) Sottocosta (substrati duri, naturali e artificiali) Benthos S.F.B.N. Su fondali sabbiosi (entro i 1000 m da costa) Zooplancton A 500 m da costa

11 STAZIONI DI CAMPIONAMENTO Matrice Acqua Acqua

12 STAZIONI DI CAMPIONAMENTO Zooplancton, Sedimenti, Biocenosi, Biota Sedimenti Biota Biocenosi Zooplancton

13 ACQUE/1 L acquisizione dei profili verticali di temperatura, salinità, ossigeno disciolto, ph, clorofilla a ed altri viene effettuata mediante sonda multiparametrica Per i parametri chimici, microbiologici, e per il fitoplancton i campioni vengono prelevati a circa 50 cm dalla superficie per mezzo della bottiglia Niskin

14 ACQUE/2 - Sonda multiparametrica Computer Deck Unit Sonda

15 Elaborazioni: sezioni/1

16 Elaborazioni: sezioni/2

17 Elaborazioni: Indice Trofico

18 ZOOPLANCTON La densità dei popolamenti mesozooplanctonici varia notevolmente a seconda del periodo dell anno. Influenza di diversi parametri abiotici e biotici ( disponibilità trofica, riproduzione, salinità..) Le variazioni quantitative dello zooplancton seguono quello del fitoplancton: a seguito del bloom algale lo zooplancton raggiunge il suo massimo sviluppo quantitativo. Retino da mesozooplancton: maglia da 200 µm Flussimetro: calcolo del volume d acqua filtrato

19 SEDIMENTI Ogni transetto ha una propria stazione di campionamento sedimento, collocata sulla fascia di fondale dove le sabbie costiere lasciano il posto alle peliti. Lungo il litorale marchigiano, i prelievi vengono effettuati subito a mare della fascia dei frangenti, su circa 10 metri di profondità, a circa 1000 metri da costa.

20 SEDIMENTI La definizione dello stato di salute dell ecosistema marino non può prescindere da studi effettuati sui sedimenti costieri. Molti inquinanti di origine antropica (IPA, metalli pesanti, composti organoclorurati, composti organostannici) hanno scarsa affinità con l acqua e tendono di conseguenza a depositarsi sui sedimenti dei fondali. Qui, gli inquinanti possono divenire biodisponibili per la fauna bentonica (molluschi, pesci di fondale, ricci di mare ecc.) e tendono a bioaccumularsi lungo la catena alimentare.

21 SEDIMENTI PARAMETRI SEDIMENTI Analisi granulometrica Carbonio organico Metalli pesanti Idrocarburi Policiclici Aromatici Composti organo-clorurati Composto organo-stannici Tribulstagno Spore Clostridi e solforiduttori Saggi biologici La caratterizzazione granulometrica preliminare dei sedimenti è indispensabile

22 CAMPIONAMENTO SEDIMENTI: 1) BOX CORER Schema di funzionamento Penetrazione per mezzo di stantuffo a scatto

23 BOX CORER Pregi: Certezza di recupero sedimento Il campione rimane indisturbato : molto importante per studi biocenosi di fondo e geochimica su diversi livelli sedimento Difetti: Si riesce a campionare agevolmente solo su fondale coperto da sedimenti fini (fango e sabbie fini)

24 CAMPIONAMENTO SEDIMENTI: 2) BENNA VAN VEEN Schema di funzionamento Penetrazione a gravità

25 BENNA Pregi: Penetrazione efficace anche su sedimenti grossolani (sabbie e ghiaie) Possibilità di aumentare la penetrazione, aggiungendo zavorra Difetti: Il campionamento risente molto delle condizioni meteomarine ( effetto paracadute, benna che non si chiude, si rovescia..) Occorre esperienza nel campionamento Necessita di verricello con frizione Il sedimento prelevato è disturbato

26 ANALISI delle COMUNITA BENTONICHE di FONDI MOBILI La risposta delle comunità (nel nostro caso quelle dei fondali mobili) agli stress ambientali consiste in un alterazione più o meno marcata della struttura dei popolamenti, a partire da un cambiamento nella composizione specifica, con la scomparsa delle specie più sensibili. Lo studio delle comunità bentoniche dei fondi mobili e l elaborazione di indici di biodiversità sono quindi ulteriori mezzi per monitorare lo stato di qualità degli ambienti marinocostieri. numero di specie numero di individui indice di diversità specifica indice di ricchezza specifica indice di equiparazione indice di dominanza

27 BIOTA La classe dei molluschi bivalvi, per la sua elevata capacità di filtrazione, è soggetta all accumulo di sostanze estranee contenute sia nell acqua marina che legate al particolato. Il monitoraggio del biota ha la finalità di rilevare la presenza di specifiche fonti di contaminazione e di fornire indicazioni sul livello di compromissione dell area indagata. Mytilus galloprovincialis risponde a pieno alle caratteristiche di bioindicatore, nel senso che è in grado di concentrare sostanze chimiche nei propri tessuti in maniera proporzionale alla contaminazione ambientale. PARAMETRI MITILI Metalli pesanti Idrocarburi Policiclici Aromatici Composti organoclorurati

28 SIBILLA I campionamenti in mare sono eseguiti con un Unità Oceanografica propria, la Sibilla. Struttura oceanografica dedicata e sistema di gestione campioni che coinvolge i 4 Dip. Prov. L equipaggiamento in dotazione e l ampia coperta di poppa di cui la motonave dispone forniscono uno spazio ideale per le operazioni oceanografiche, anche in condizioni meteomarine avverse. Approntata una seconda unità oceanografica: un veloce gommone oceanico cabinato, allestito per studi marini ed equipaggiato con sistema di posizione di precisione ed ecoscandaglio idrografico per rilievi morfobatimetrici. Caratteristiche del mezzo: Nome: SIBILLA Anno di costruzione: 1990 Luogo di costruzione: S. B.T. Lunghezza F.T.: 15,84 Stazza lorda: 24,76 Motori: 2 motori diesel Volvo Potenza: 443 HP

29 STATISTICHE MONITORAGGI M/N SIBILLA ANNO G I O R N I I N M A R E 8 4 S T A Z I O N I 1478 M O N I T O R A T E C A M P I O N A M E N T I 1413 A C Q U A C A M P I O N A M E N T I 34 SEDIM EN TO C A M P I O N A M E N T I 26 M ITILI C A M P I O N A M E N T I 5 BIOCENOSI C A M P I O N A M E N T I 1413 F I T O P L A N C T O N C A M P I O N A M E N T I 160 Z O O P L A N C T O N STIM A M G 4050 PERCORSE ARPAM copre tutto il litorale marchigiano con almeno due campagne in mare al mese, per tutto l anno ed è sempre pronta ad intervenire per le emergenze (es. naufragio Nicole, sversamenti, blooms algali). Pochi istituti scientifici garantiscono una presenza in mare così continua ed estesa.