Ruolo della Posidonia e dei residui spiaggiati nell'ecosistema costiero

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1 LIFE09 ENV/IT/ Posidonia Residues Integrated Management for Eco-sustainability Bari, 31 Gennaio 2010 Aula Magna Facoltà di Agraria, Università degli Studi di Bari Ruolo della Posidonia e dei residui spiaggiati nell'ecosistema costiero Dr. Nicola Ungaro* *ARPA Puglia, Direzione Scientifica Corso Trieste 17, Bari

2 Le biomasse vegetali che si rinvengono sui litorali derivano generalmente dal trasporto passivo delle onde (prevalentemente) o delle correnti marine, quasi sempre a seguito di eventi metereologici di una certa entità (mareggiate). Tali biomasse possono essere sia un prodotto diretto degli ecosistemi marini (come le macroalghe o le fanerogame marine) o consistono in residui di vegetali terrestri (arbusti, tronchi o rami di alberi, ecc.)

3 In particolare, gli erbari di fanerogame marine rappresentano una delle fonti più importanti di materiale vegetale spiaggiato. Tali vegetali marini sono piante a tutti gli effetti, in particolare Angiosperme Monocotiledoni, e quindi sono strutturalmente formate da radici, fusto e foglie; tuttavia queste piante vivono solo se sommerse, poiché prive di qualunque sistema atto ad accumulare o prevenire la perdita dell acqua stessa (come invece fanno le specie vegetali terrestri). Le fanerogame sono quasi tutte fotofile, e colonizzano prevalentemente il piano infralitorale. In acque particolarmente trasparenti possono colonizzare fondali sino a 50 metri di profondità, ed in generale sin dove l intensità luminosa sia almeno pari al % della luce incidente superficiale. Oltre alla trasparenza delle acque, altri fattori influenzano la presenza di fanerogame, e tra questi la salinità, la temperatura, il contenuto di sostanza organica nei sedimenti, la granulometria dei sedimenti.

4 Le specie di fanerogame del Mediterraneo Nel Mediterraneo, sono presenti diverse specie di fanerogame: Posidonia oceanica, Cymodocea nodosa, Zostera marina, Nanozostera noltii, Halophila stipulacea. Naturalmente ognuna delle specie è contraddistinta da caratteri morfologici propri, oltre che da un habitat preferenziale. Posidonia oceanica Posidonia oceanica è la più diffusa e studiata, ed anche la più facile da riconoscere nel Mediterraneo. Caratteri distintivi sono, tra gli altri, il caratteristico rizoma con scaglie (resti di foglie morte) e le foglie molto lunghe, sino a 100 cm (larghe circa 1 cm). Forma intricate ed estese praterie più o meno diffuse lungo i litorali delle acque italiane.

5 Posidonia oceanica La specie è tipica delle aree temperate-mediterranee, dove colonizza differenti substrati, da quelli sabbiosi (a prevalente frazione granulometrica media e grossolana) ad alcune facies rocciose sino ad un limite di profondità che per il Mediterraneo è stimabile a 45 m. Su questi substrati la pianta attecchisce purché sia disponibile una sufficiente quantità di sostanza organica. L'accrescimento dei rizomi avviene sia in senso orizzontale (plagiotropo) che verticale (ortotropo); tale modalità porta alla formazione di una struttura chiamata matte costituita da un intreccio di rizomi e radici tra i quali resta intrappolato il sedimento.

6 Posidonia oceanica Oltre alla disponibilità nel sedimento di sostanza organica, P. oceanica è abbastanza esigente in termini di illuminazione e trasparenza delle acque (preferisce acque limpide), di temperatura delle acque (valori compresi tra 10 C e 28 C, optimum tra 17 C e 20 C), di salinità (la specie è tipicamente marina e mal sopporta salinità inferiori a 30 PSU). Proprio in relazione alle particolari esigenze ecologiche, le piante di Posidonia sono sensibili ad un aumento della sedimentazione di materiali solidi; qualsiasi processo di intorbidamento delle acque viene ritenuto limitante allo sviluppo ottimale della specie. Cymodocea nodosa Cymodocea nodosa è la seconda specie per diffusione in Mediterraneo dopo P. oceanica. Si differenzia da Posidonia per le foglie meno lunghe e più strette (5 mm). Colonizza fondali sabbiofangosi tra la superficie ed i -15/20 m di profondità; preferisce le acque calme ed è certamente più tollerante di P. oceanica rispetto ad alcuni parametri quali la salinità e la temperatura delle acque. C. nodosa può colonizzare le zone di regressione delle praterie a P. oceanica o le matte morte.

7 Nanozostera noltii Un tempo diffusa in tutto il Mediterraneo, predilige substrati a granulometria fine e ove sono in atto processi riduttivi, in zone salmastre o di fronte alle foci dei fiumi. Le foglie sono simili a C. nodosa, ma senza margine seghettato. Zostera marina Preferisce luoghi ove vi siano apporti di acque dolci, ed ha comunque una distribuzione abbastanza limitata rispetto alle specie precedenti. Risulta specie caratteristica di acque basse in ambienti lagunari, dove la salinità è inferiore a quella marina. Halophila stipulacea Una specie lessepsiana, comune nel mar Rosso e insediata lungo le coste Mediterranee sin dal secolo scorso nella parte est del bacino, e sin dalla seconda metà degli anni '80 dello scorso secolo nella parte ovest del Mediterraneo. Presente lungo le coste calabresi e siciliane.

8 Il ruolo delle fanerogame da vive.. Le fanerogame marine hanno la caratteristica di formare erbari e praterie che possono estendersi per diversi kmq sottoforma di tappeti distribuiti in maniera più o meno omogenea, e con densità variabile delle piante. In Mediterraneo la specie che forma le più ampie e diffuse praterie è P. oceanica; anche gli erbari di Cymodocea nodosa rappresentano degli habitat interessanti dal punto di vista ambientale, anche se di gran lunga meno importanti di quelli formati dalle piante di Posidonia.

9 Il ruolo delle fanerogame da vive.. Tali praterie, almeno nel caso di P. oceanica, si stima producano una quantità di sostanza organica che può arrivare a 16 g/mq/giorno; questi valori fanno si che le praterie siano considerate siti ad alta concentrazione di biomassa ed ecosistemi ad alta produttività, i più produttivi del Mediterraneo. La prateria svolge un ruolo importante anche nell'ossigenazione delle acque. Infatti è stato stimato che un metro quadrato di prateria possa produrre sino a 14 litri di ossigeno al giorno. La prateria è inoltre una fonte di cibo, diretta ed indiretta, per numerosi organismi nonché punto di partenza di una complessa rete trofica. La prateria rappresenta una zona di rifugio e luogo di riproduzione (una vera e propria nursery) per numerose specie di notevole importanza economica come pesci, cefalopodi e crostacei.

10 Il ruolo delle fanerogame da vive.. Le praterie di fanerogame, ed in particolare P. oceanica, hanno un ruolo fondamentale anche nella stabilizzazione dei fondali marini e nei processi antierosivi. L accrescimento dei rizomi permette la formazione delle mattes, le tipiche strutture a terrazzo costituite come detto dall intreccio di rizomi e radici tra i quali resta intrappolato il sedimento. Tali strutture possono raggiungere i 6 metri di altezza. La formazione delle mattes dipende in massima parte dai ritmi di sedimentazione; un'alta velocità di sedimentazione può portare ad un eccessivo insabbiamento dei rizomi e quindi al loro soffocamento; al contrario, una sedimentazione troppo lenta può portare allo scalzamento dei rizomi ed alla regressione della prateria.

11 Il ruolo delle fanerogame da vive.. La matte ha un ritmo di crescita molto lento: il suo accrescimento è stato stimato in circa 1 m al secolo. Gli stessi rizomi si decompongono molto lentamente, e possono rimanere all'interno della matte anche per millenni. Inoltre le foglie della pianta di Posidonia rappresentano un potente sistema frenante per le onde e le correnti; infatti si stima siano capaci di dissipare il 60-70% dell'energia delle correnti e il 30-40% di quella delle onde. Lo smorzamento idrodinamico determina una riduzione del trasporto dei sedimenti nella zona litorale, costituendo un fattore di protezione contro l'erosione a livello locale.

12 Il ruolo delle fanerogame da morte.. Durante l autunno le fanerogame (soprattutto P. oceanica) perdono le foglie più vecchie, che le mareggiate vanno ad accumulare lungo le coste sottoforma di cuscini che possono raggiungere anche spessori notevoli. Tali accumuli di residui, definiti banquettes (termine francese traducibile con banchina ), possono raggiungere notevoli spessori (sino a circa due metri), e si distribuiscono generalmente tra l interfaccia acqua-spiaggia ed i primi metri di spiaggia emersa. Gli accumuli possono comunque distribuirsi su vaste aree litorali, nell ordine delle diverse centinaia di metri, e sino a più di 15 m all interno.

13 Il ruolo delle fanerogame da morte.. Da morte le fanerogame possono essere di aspetto totalmente diverso, in base allo stato di degradazione delle biomasse presenti, ma in generale la presenza di Posidonia oceanica può essere accertata sia per la lunghezza e larghezza delle foglie (se distinguibili) sia dai rizomi fibrosi e a scaglie. La specie può essere anche confermata dalla presenza di egagropili (o posidonia balls in lingua anglosassone), piccoli agglomerati sferici, ovali e a volte irregolari, di colore marrone formati dai residui fibrosi di Posidonia e intrecciati dall azione delle onde e del vento sulla spiaggia. Sono resistentissimi e possono rimanere invariati per anni. Le banquettes di P. oceanica sono solitamente le più imponenti, ma anche Cymodocea nodosa può dare luogo a fenomeni importanti.

14 Il ruolo delle fanerogame da morte.. Cymodocea nodosa spiaggiata è comunque riconoscibile per le foglie (se presenti) alquanto più strette rispetto a P. oceanica (al massimo 5 mm) e per i rizomi sottili, di colore rosa-arancio e senza scaglie. Zostera marina e Nanozostera noltii hanno foglie di larghezza simile a quelle di C. nodosa, ma senza margine seghettato, ed inoltre la colorazione del rizoma tende al bianco-brunastro.

15 Il ruolo delle fanerogame da morte.. I resti di Posidonia (o di altre fanerogame) una volta spiaggiati sulla battigia costituiscono un prodotto naturale che non ha ancora completato il suo ciclo biologico; infatti tali biomasse, dopo essere state frammentate dai processi fisici e dagli organismi detritivori, vengono rimineralizzate dai batteri e rappresentano una importante fonte di carbonio e di nutrienti. La stessa matrice vegetale è infatti utilissima per mantenere l equilibrio energetico (il bilancio della sostanza organica) nell ambito degli ecosistemi marino-costieri; si stima che le biomasse spiaggiate possano contenere importanti quantità di carbonio organico (in media 4 kg per 10 kg di peso secco). I residui spiaggiati di fanerogame possono inoltre avere una funzione molto importante per la vegetazione pioniera delle spiagge e di quella delle dune, favorendo la formazione e la stabilizzazione delle stesse.

16 Il ruolo delle fanerogame da morte.. Ma il ruolo probabilmente più importante delle banquettes di Posidonia, ed in generale di tutte le fanerogame spiaggiate, è quello svolto nel mantenimento e consolidamento degli arenili sabbiosi, come ormai dimostrato da svariate esperienze di studio e ricerca, limitando i processi erosivi soprattutto nei mesi invernali in cui sono più frequenti le mareggiate. Si stima che la banquette di Posidonia possa trattenere una percentuale di sabbia che può arrivare al 40% circa in volume ed al 60% circa in peso, in pratica 1 mc di banquette può essere in grado di trattenere circa 40 kg di sedimento sciolto. Dunque le fanerogame sono utili sia da vive che da morte!!!

17 Non a caso sia da vive che da spiaggiate le fanerogame sono sottoposte a particolari regimi di tutela. Fanerogame vive: P. oceanica e Zostera marina sono incluse nell annesso I (specie rigorosamente protette) della Convenzione di Berna; P. oceanica, Zostera marina e Nanozostera noltii sono incluse nell annesso II (specie minacciate) della Convenzione di Barcellona e nella Direttiva Habitat della Comunità Europea (tipo di habitat naturale di interesse comunitario la cui conservazione richiede la designazione di aree speciali di conservazione ); Cymodocea nodosa è sottoposta ad un parziale regime di tutela, essendo anche questa pianta inclusa nei documenti della Convenzione di Berna, ratificata dallo Stato Italiano nel Fanerogame spiaggiate: Habitat marino-costieri considerati elementi meritevoli di salvaguardia dal protocollo SPAMI della Convenzione di Barcellona (sulle Aree Specialmente Protette e la Biodiversità).

18 La gestione degli spiaggiamenti.. Una volta stabilita l origine delle biomasse vegetali, le specie, e l estensione della zona interessata, ci si può esprimere sull eventuale gestione della problematica. Bisogna rimarcare che l argomento relativo alla gestione delle biomasse vegetali spiaggiate è attualmente dibattuto in ambiti nazionali ed internazionali; in un passato molto recente le biomasse spiaggiate venivano considerate solo allo stregua di rifiuti, assimilate ai rifiuti urbani e conseguentemente smaltite in discarica. Negli ultimi tempi si è rivalutato il ruolo di tali biomasse nell equilibrio dinamico delle spiagge sabbiose, in quanto come già riportato da varie ricerche è stato dimostrato l effetto anti-erosione di tali depositi vegetali.

19 La gestione degli spiaggiamenti.. Allo stesso tempo, è stato dimostrato come la movimentazione meccanica dei residui di fanerogame dalle spiagge, se condotta senza opportuni accorgimenti (tra cui l asportazione preliminare dei materiali di origine antropica e la setacciatura), può provocare una consistente asportazione netta di sabbia dalle spiagge, che spesso contribuisce ad accelerare e ad amplificare i fenomeni erosivi.

20 La gestione degli spiaggiamenti.. Anche sulla base di queste risultanze, il Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, con una sua specifica circolare del 2006, suggeriva una gestione sostenibile di tali biomasse vegetali, proponendo diversi scenari, tra cui il mantenimento in loco, lo spostamento in aree attigue (ad esempio, il piede dell eventuale duna retrostante) e in ultima ratio il conferimento in discarica. Inoltre, con la pubblicazione del Decreto Ministeriale n. 217/2009 è stato reso possibile anche il riutilizzo delle biomasse vegetali spiaggiate in qualità di ammendanti per i compost.

21 La gestione degli spiaggiamenti.. Ciò considerato, attualmente si potrebbero ipotizzare e proporre i seguenti scenari, ordinati secondo un gradiente di perturbazione rispetto allo status quo ambientale e quindi di impatto. A) Lasciare in situ le biomasse, consentendo al trasporto litorale ed al naturale processo di degradazione la risoluzione del problema, tenendo conto anche dell effetto di mantenimento dell equilibrio energetico (bilancio della sostanza organica) nell ambito dell ecosistema marino-costiero;

22 La gestione degli spiaggiamenti.. B) Spostare le biomasse verso la parte interna della spiaggia (ove possibile) o al piede delle dune eventualmente presenti, o in alternativa spandere i residui sulla maggiore superficie possibile, eventualmente ricoprendo con uno strato di sabbia. Con questa ultima opzione la matrice di residui vegetali provvederà ad integrarsi con la spiaggia consentendo la sua ulteriore stabilizzazione, favorendo i processi anti-erosione, ed in particolari casi stabilizzando anche le dune;

23 La gestione degli spiaggiamenti.. C) - Conferire le biomasse ad impianti e/o ditte produttrici di fertilizzanti, previa la raccolta preliminare dei materiali di origine antropica e la setacciatura, per evitare alla spiaggia sabbiosa l asportazione di ingenti quantità di sedimento; D) Conferimento in discarica, previa la raccolta preliminare dei materiali di origine antropica e la setacciatura, per evitare alla spiaggia sabbiosa l asportazione di ingenti quantità di sedimento.

24 La gestione degli spiaggiamenti.. Gli scenari appena descritti, che hanno anche un impatto sui costi di gestione (lasciare le biomasse in situ è ovviamente meno costoso che conferirle in discarica), devono comunque integrarsi con una valutazione a più largo respiro che tenga anche conto di alcuni aspetti legati alla destinazione d uso della zona litorale interessata dal fenomeno (balneazione, aree portuali e/o confinate, ecc.). I taluni casi (vedi ad esempio lo scenario A ) è inoltre importante curare l aspetto della comunicazione al pubblico, che deve essere informato circa il ruolo delle fanerogame spiaggiate nel mantenimento degli ecosistemi costieri.

25 Alcuni documenti utili per la gestione delle problematica. Il Manuale ISPRA: Formazione e gestione delle banquettes di Posidonia oceanica sugli arenili

26 Alcuni documenti utili per la gestione delle problematica. Il Testo di Comune di Mola di Bari - Levante Editori (Bari): Il caso dei residui spiaggiati di Posidonia oceanica: da rifiuto a risorsa

27 GRAZIE DELL ATTENZIONE!