I monitoraggi chimico-fisici

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1 I monitoraggi chimico-fisici Nell'introduzione è premesso che la vista del lago è sempre bellissima e rassicurante, ma quello che si vede può essere ingannevole perché il degrado della qualità dei laghi inizia nella zona più profonda senza che nessuno se ne accorga. Da qui la necessità di effettuare monitoraggi chimici fisici e biologici per rilevare al più presto l'eventuale degrado e prendere i necessari provvedimenti. In questa pagina riportiamo quelli più significativi limitatamente al fosforo e all'ossigeno per una analisi necessariamente semplificata dello di salute del lago. Nel corso di ciascun anno vi sono due periodi di grande interesse nella dinamica evolutiva del lago: quello del massimo rimescolamento e quello della massima stratificazione. Il rimescolamento del corpo d'acqua può avvenire solo in inverno a seguito della spinta del vento di tramontana. Cessa generalmente in Marzo quando la situazione di omeotermia viene interrotta a causa della formazione di uno strato superficiale più caldo che impedisce ogni ulteriore rimescolamento in profondità. In Marzo si raggiunge quindi il massimo rimescolamento. E' uno molto interessante che viene memorizzato eseguendo registrazioni multi parametriche ed analisi chimiche su campioni prelevati a varie profondità in una stazione pelagica. Un estratto dei monitoraggi effettuati in primavera, sono riportati nella tabella 1. Nel corso del periodo estivo l'ipolimnio è immobile ma nell'acqua avvengono fenomeni chimici e biologici che ne alterano le caratteristiche. La causa è la radiazione solare che sviluppa la fioritura del fitoplancton il quale assimila i nutrienti (in particolare il fosforo) che sono in soluzione nell'acqua. Il fitoplancton viene in parte utilizzato dal mondo animale che a sua volta ne assimila il fosforo. Alla fine della loro vita le spoglie dei vegetali non utilizzati come alimento e degli animali che se ne sono cibati cadono a pioggia verso il fondo del lago dove trascinano il loro contenuto di fosforo che, se tutto va bene, verrà fissato al fondo come ossido. Ne consegue una stratificazione fisica e chimica. La massima stratificazione si verifica a fine anno e i risultati dei monitoraggi relativi sono riportati nella tabella 2. L'interpretazione delle due tabelle è nel capitolo che segue. Tabella 1: di massimo rimescolamento profondità metri volume lago % / / / / / / / /03 analisi chimiche del fosforo totale (TP) in µg/l media calcolata TP 9,1 8,1 10,5 7,1 12,1 12, tonnellate TP nel lago registrazione multiparametrica dell'ossigeno al fondo in mg/l ossigeno al fondo ,2 2,9 5,3 5,2 5,8 8,8 Tabella 2: di massima stratificazione profondità metri volume % / / / / / / /12 analisi chimiche del fosforo totale (TP) in µg/l media calcolata TP 6,84 9,02 9,23 12,82 9,78 12,39 11,63 tonnellate TP nel lago ammoniaca registrazione multiparametrica dell'ossigeno in mg/l nel mese di Dicembre ossigeno al fondo 0 2, ,3 1,8 0,2 strato anossico metri da fare

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3 La salute del lago Abbiamo affermato più volte che la salute del lago è compromessa se al fondo la demolizione delle spoglie organiche avviene con il processo putrefattivo anziché per ossidazione. La buona salute del lago richiede quindi che le spoglie non siano più di quante l'ossigeno può ossidare. La quantità di spoglie dipende dallo, in pratica dal contenuto di fosforo in soluzione nell'acqua, mentre l'ossigeno dipende dalla intensità e persistenza del vento di tramontana. profondità metri ossigeno disciolto mg/l Dicembre 2010 Il problema è che l'ossigeno al fondo non può superare 10 mg/l perché è il quantitativo di ossigeno che aveva l'acqua in superficie prima di essere spinta al fondo dal rimescolamento. Quando il rimescolamento è parziale, l'acqua di superficie, se pure ugualmente arricchita con 10 mg/l di ossigeno, non raggiunge la massima profondità e quindi l'ossigenazione al fondo ha valori molto inferiori a quelli ottimali di 8-10 mg/l. Il fosforo in soluzione nel lago invece non ha limiti quantitativi ed ha tendenza ad aumentare ed è facile immaginare che se non lo si contrasta con una gestione ecocompatibile del bacino si arriva presto alla eutrofizzazione. La tabella 1 mostra che nell'anno 2005 è avvenuto un rimescolamento perfetto, da manuale. Infatti l'ossigeno al fondo è 10 mg/l e le analisi chimiche mostrano che il contenuto di fosforo è uguale a tutte le profondità: 8 µg/l. Anche nel 2011 il rimescolamento è buono, ma le analisi chimiche mostrano che il fosforo è aumentato del 60% in sei anni, ossia è attualmente 13 µg/l. Nelle tabelle è indicata una stima del peso del fosforo totale TP nel lago, in tonnellate, tenuto conto che il volume corpo d'acqua è 9,2 km 3. L'aumento del TP è un fatto gravissimo che da solo dovrebbe motivare interventi d'urgenza. Questo decadimento è attribuibile non solo alla gestione non ecocompatibile del bacino, ma anche alla carenza di tramontana che ha fatto mancare il completo rimescolamento per quattro anni consecutivi, dal 2007 al Infatti la carenza di tramontana può essere causa di anossia al fondo con conseguente riduzione degli ossidi di fosforo insolubili e mineralizzati, presenti in abbondanza nei fondali, che liberandosi tornano ad essere solubili aggiungendosi a quelli provenienti dal bacino: l'effetto è moltiplicativo. Lo dimostrano le vicende dell'anno 2007 che è un anno particolarmente sfavorevole essendo iniziato con una riserva di ossigeno di soli 2,9 mg/l di ossigeno. Alla fine dello stesso anno, la tabella 2 mostra che l'ossigeno era esaurito in uno strato al fondo di 7 metri. In questa situazione di grave anossia è normale che si sviluppi il processo putrefattivo, evidenziato anche dalla presenza di notevoli quantità di ammoniaca. Infatti il fosforo registrato al fondo è ben 99 µg/l. Questo fosforo è entrato in circolazione nel lago con il successivo rimescolamento e questo si vede bene dalla tabella 1 che nel 2008 mostra un notevole aumento di fosforo a tutti i livelli. Poiché niente possiamo fare per aumentare la tramontana non rimane che gestire il bacino in modo ecocompatibile. Ogni anno la stagione estiva inizia con il massimo rimescolamento e si conclude a fine anno con la massima stratificazione. Cosa accade fra questi due eventi può essere seguito esaminando le registrazioni a pagina 16, relative all'anno In Marzo l'ossigeno al fondo era solo 5,8 mg/l, in Maggio ne erano rimasti 4, in Settembre l'anossia era totale. A dicembre (grafico a lato) lo strato anossico era di 5 metri. La situazione dell'ossigeno al fondo è tornata a normalizzarsi nel 2011 con il successivo rimescolamento, ma con esso le sostanze dannose prodotte da settembre a dicembre 2010 si sono diffuse nel corpo d'acqua. Ed infatti il fosforo, come già indicato, è aumentato a 13 µg/l (tabella1). L'attuale aumento di trofia è evidente, a pagina 20 le conseguenze sono descritte in modo sommario, ma efficace. Alle valutazioni sopra descritte si aggiungono quelle della normativa europea "Stato Ecologico dei laghi - SEL" che si propone di definire lo dei laghi con un valido per tutti i laghi europei di qualunque volume, profondità, latitudine e quant'altro. Vengono utilizzate tabelle assai macchinose che indicano le penalità da attribuire, tuttavia le conclusioni a cui giunge la classificazione SEL è identica alla nostra: contenere il fosforo che arriva dal bacino! 20

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5 Stato Ecologico del Lago (SEL) Il criterio di classificazione dello ecologico dei laghi SEL è previsto dal D.M. 391 del 29/12/2003. I parametri presi in considerazione sono quelli che valutano lo, ossia: trasparenza in metri clorofilla "A" in µg/l ossigeno ipolimnico in % di saturazione fosforo totale in µg/l Il metodo si basa sull'utilizzo di cinque tabelle per l'individuazione del livello qualitativo da attribuire a ciascuno dei quattro parametri. Di essi si deve considerare il peggiore dei valori occorsi durante l'anno. Il attribuito è in pratica una penalità che è tanto più elevata quanto peggiore è la qualità del parametro. Ad una maggiore presenza di fitoplancton corrisponde una minore trasparenza ed una maggiore quantità di clorofilla. La tabelle 1 e 2 indicano le relative penalità da applicare. Relativamente all'anno 2010 trasparenza e clorofilla sono indicate a pagina 17. La casella del 19 maggio riporta che la trasparenza era di metri 3,5 valore che corrispondente a 2 penalità. Il grafico della stessa data mostra che la clorofilla "A" era di poco superiore a 5 µg/l, valore corrispondente a 2 penalità. Trasparenza e clorofilla sono indicativi della presenza di fitoplancton nello strato superiore fino a dove penetra la luce. L'interesse per i due parametri sta nel fatto che la quantità di fitoplancton determinerà la quantità di spoglie vegetali ed animali che durante i mesi estivi cadranno sul fondo. Per quanto riguarda la riserva di ossigeno il viene attribuito mediante la tabella semplificata 3 in % del valore di saturazione. La tabella originale è a più colonne, ma quelle che non riguardano il nostro lago sono state eliminate. A pagina 20 si vede che in dicembre l'ossigeno al fondo era 0 mg/l (0%) per cui la penalità per l'ossigeno è 3. L'ultimo parametro considerato dal SEL è il fosforo. Anche in questo caso si fa ricorso ad una tabella semplificata avendo eliminato le colonne che non riguardano il nostro Nel 2010 il massimo valore del fosforo in superficie nel periodo di massimo rimescolamento è di 13, mentre al fondo era 55 µg/l La penalità indicata dalla tabella 4 del fosforo è 3: in tutto abbiamo quindi totalizzato 10 penalità. La classe di qualità SEL si valuta con la Tabella 5 Con 10 penalità la classe attribuita al lago di Bolsena nel 2010 è quindi "sufficiente". La classificazione SEL conferma che il problema del degrado è dovuto all'eccesso di fosforo proveniente dal bacino. Che fare? Tabella 1: trasparenza trasparenza in metri qualitativo maggiore di 5 elevato 1 fra 5 e 2 buono 2 fra 2 e 1,5 sufficiente 3 fra 1,5 e 1 mediocre 4 minore di 1 scarso 5 Tabella 2: clorofilla "A" Clorofilla "A" in µg/l minore di 3 elevato 1 fra 3 e 6 buono 2 fra 6 e 10 sufficiente 3 fra 10 e 25 mediocre 4 superiore a 25 scarso 5 Tabella 3: ossigeno al fondo nel periodo di massima stratificazione Ossigeno al fondo in % fra 100 e 80 elevato 1 fra 80 e 60 buono 2 fra 60 e 40 sufficiente 2 fra 40 e 20 mediocre 3 fra 20 e 0 scarso 3 Tabella 4: fosforo totale al fondo nel periodo di massima stratificazione Fosforo totale al fondo in µg/l Stato fra 0 e 10 elevato 1 fra 10 e 25 buono 2 fra 25 e 50 sufficiente 2 fra 50 e 100 mediocre 3 più di 100 scarso 3 Tabella 5: classe di qualità somma dei punteggi dei 4 parametri SEL 4 elevato da 5 a 8 buono da 9 a 12 sufficiente da 13 a 16 mediocre da 17 a 20 scarso Riportando la media del contenuto di fosforo come era nell'anno 2005 si guadagnerebbe un punto. Sicuramente aumenterebbe la trasparenza e diminuirebbe la clorofilla e quindi il migliorerebbe di altri due punti. Non è possibile guadagnare un altro punto per l'ossigeno perché il lago è molto profondo, ma anche migliorando di soli 3 punti si tornerebbe allo "buono". 22